CN107819626A - 基于日志监控分析实现负载均衡器调整分发的方法及系统 - Google Patents

基于日志监控分析实现负载均衡器调整分发的方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明为基于日志监控分析实现负载均衡器调整分发的方法及系统，分发方法步骤包括：服务资源记录响应日志，在提供服务时记录下服务的开始时间及结束时间；监控真实服务器，采集JVM运行日志，记录某时间点JVM的CPU使用率及JVM的线程数；把响应日志与运行日志收集并入到数据库；定时对已入到数据库的日志按时间段区间进行统计分析，对服务响应延时、真实服务器JVM的CPU使用率及真实服务器JVM的线程数进行统计；根据日志实时监控分析结果，对nginx的分发配置进行调优。本发明充分利用真实服务器的处理能力，提高了服务资源的响应速度。

Description

基于日志监控分析实现负载均衡器调整分发的方法及系统
技术领域
本发明涉及网站负载均衡器的自动实时调优技术，具体为基于日志监控分析实现负载均衡器调整分发的方法及系统。
背景技术
nginx是在网站上广泛使用的开源负载均衡器，其性能及灵活性均经过长期的实际运行的考验。
nginx在实际的使用过程中，由管理员根据实际WEB应用的需要，配置其参数文件，实现网络模型七层的转发，把http请求按一定的权重分配到真实WEB服务器。如果管理员发现网站的性能不足，需要分析原因，并根据经验调整配置参数。这样的做法难以适应使用场景多变的情况(如某一时间某接口负载过重，另一时间另一接口负载过重)，而且调整所需时间较长，并且容易出错。
发明内容
为解决现有技术所存在的技术问题，本发明提供基于日志监控分析实现负载均衡器调整分发的方法及系统，充分利用真实服务器的处理能力，提高了服务资源的响应速度。
本发明分发方法采用以下技术方案来实现：基于日志监控分析实现负载均衡器调整分发的方法，包括以下步骤：
101、服务资源记录响应日志，在提供服务时记录下服务的开始时间及结束时间；
102、监控真实服务器，采集JVM运行日志，记录某时间点JVM的CPU使用率及JVM的线程数；
103、把响应日志与运行日志收集并入到数据库；
104、定时对已入到数据库的日志按时间段区间进行统计分析，对服务响应延时、真实服务器JVM的CPU使用率及真实服务器JVM的线程数进行统计；
105、根据日志实时监控分析结果，对nginx的分发配置进行调优。
优选地，所述步骤104在统计完成后，还判断是否有负载过重的情况，如果有负载过重结果，则把结果存放到负载过重结果表；
所述步骤105定时提取负载过重的判断结果，如果存在未处理负载过重记录，则根据负载过重情况采用nginx调优算法，调优nginx的分发。
优选地，步骤104对负载过重判断的算法如下：
在日志监控时间宽度内，当CPU的使用率超过“CPU使用率上限阈值”并且延续时间大于“超过CPU使用率阈值的延续时间”的阈值，或JVM的线程数超过“线程数上限阈值”并且延续时间大于“超过线程数阈值的延续时间”的阈值，则判断真实服务器负载过重；
当日志监控时段内的服务资源响应时长大于“超过响应时间阈值次数阈值”的阈值时，判断服务资源负载过重。
优选地，步骤105所述nginx调优算法如下：
真实服务器负载过重调优算法：所有指向该真实服务器的url权重值向下调整，调整幅度根据实际参数来确定；
服务资源负载过重调优算法：发生过载的真实服务器的服务资源url权重值向下调整，调整幅度根据实际参数来确定；
恢复原始设置：当平台运行一段时间，没有发生调优动作，且时间长度大于“无调整恢复时长”，记录当前负载均衡模块的参数，恢复到原始参数。
本发明分发系统采用如下技术方案：基于日志监控分析实现负载均衡器调整分发的系统，包括：部署于管理服务器的基础资料管理模块、日志收集模块、日志实时分析监控模块及nginx分发调优模块；部署于nginx服务器的负载均衡模块、nginx服务器监控代理模块；以及部署于真实服务器的真实服务器监控代理模块、日志生成公共类；其中，
基础资料管理模块用于管理供日志实时分析监控模块使用的参数：真实服务器的IP地址、CPU使用率上限阈值、超过CPU使用率阈值的延续时间、线程数上限阈值和超过线程数阈值的延续时间；管理供日志实时分析监控模块使用的参数：真实服务器监控时间宽度和服务资源监控时间宽度；参与监控供日志实时分析监控模块使用的服务资源，包括：url地址、响应时间阈值、超过响应时间阈值次数阈值；调整供nginx分发调优模块使用的幅度参数，包括：真实服务器向下调整幅度参数、真实服务器向上调整幅度参数、服务资源向下调整幅度参数和服务资源向上调整幅度参数；分发负载均衡模块的原始参数；管理供nginx分发调优模块使用的无调整恢复时长；
负载均衡模块用于根据url及权重进行重定向；
nginx服务器监控代理模块用于提供调用接口，实现nginx配置文件的修改及使新配置文件生效；
真实服务器监控代理模块用于提供调用接口，实现JVM运行日志采集，采集的数据包括CPU使用率、线程数；
日志生成公共类用于记录响应日志；
日志收集模块用于把服务日志、nginx监控日志、真实服务器监控日志收集入到数据库；
日志实时分析监控模块用于查询一段时间的最新日志，如果发现有负载过重的情况，通知nginx分发调优模块；
nginx分发调优模块用于使用nginx调优算法、根据负载过重统计结果生成新的分发策略；调用nginx服务器监控代理模块的接口，修改nginx的分发配置。
本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：本发明监控服务器的运行日志并进行分析，对服务器的负载是否过重进行准确的判断，进而根据负载过重情况决定是否采用nginx调优算法，进行动态调优nginx的分发，充分利用真实服务器的处理能力，提高服务资源的响应速度。
附图说明
图1是本发明实时监控调优过程图；
图2是本发明调优分发功能模块及部署框图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例
本发明分发方法为了进行动态调优nginx的分发，涉及到5个步聚，参见图1，下面分别进行说明：
101、服务资源记录响应日志。
服务资源一般以各种服务接口的方式提供服务。记录响应日志是指在提供服务时记录下服务的开始时间及结束时间。响应日志以日志文件的方式记录在真实服务器的日志目录。
除了记录响应日志，服务资源还提供提取响应日志的接口。
102、监控真实服务器，采集JVM的运行日志，主要是记录某时间点JVM的CPU使用率及JVM的线程数。运行日志以文件的方式记录在真实服务器的日志目录。
除了记录运行日志，真实服务器还提供提取运行日志的接口。
103、日志收集入库，即把响应日志与运行日志收集并入到数据库。然后通过服务资源或真实服务器上的日志接口提取响应日志及运行日志，并将提取到的日志入到数据库日志表。
104、日志实时监控分析。
定时对已入到数据库的日志按时间段区间进行统计分析，主要是对服务响应延时、真实服务器JVM的CPU使用率及真实服务器JVM的线程数进行统计。
统计时按一定的时间段进行，统计结果保存到日志统计结果表。统计完成后根据设定的阈值参数判断是否有负载过重的情况。如果有负载过重结果，则把结果存放到负载过重结果表。
负载过重判断算法如下：
真实服务器负载过重判断：在日志监控时间宽度内，当CPU的使用率超过“CPU使用率上限阈值”并且延续时间大于“超过CPU使用率阈值的延续时间”的阈值，或JVM的线程数超过“线程数上限阈值”并且延续时间大于“超过线程数阈值的延续时间”的阈值，则判断真实服务器负载过重。
服务资源负载过重判断：当日志监控时段内的服务资源响应时长大于“超过响应时间阈值次数阈值”的阈值时，判断服务资源负载过重。
105、根据日志实时监控分析结果，对nginx的分发配置进行调优。
定时提取负载过重的判断结果，如果存在未处理负载过重记录，则根据负载过重情况采用nginx调优算法，调优nginx的分发。
nginx调优算法如下：
真实服务器负载过重调优算法：所有指向该真实服务器的url权重值向下调整，调整幅度根据实际参数来确定。
服务资源负载过重调优算法：发生过载的真实服务器的服务资源url权重值向下调整，调整幅度根据实际参数来确定。
恢复原始设置：当平台运行一段时间，没有发生调优动作，且时间长度大于“无调整恢复时长”，记录当前负载均衡模块的参数(供管理人员调整原始参数参考)，恢复到原始参数。
本发明分发系统在实现负载均衡器实施调整分发的过程中，所需要的功能模块包括：部署于管理服务器的基础资料管理模块201、日志收集模块206、日志实时分析监控模块207及nginx分发调优模块208；部署于nginx服务器的负载均衡模块202、nginx服务器监控代理模块203；以及部署于真实服务器的真实服务器监控代理模块204、日志生成公共类205。真实服务器可以有一到多台，每台真实服务器均部署真实服务器监控代理模块、日志生成公共类。所需的功能模块、模块的部署及模块之间的调用关系，见图2，具体如下：
1、基础资料管理模块201，用于：
(1)管理真实服务器的IP地址、CPU使用率上限阈值、超过CPU使用率阈值的延续时间、线程数上限阈值和超过线程数阈值的延续时间，这些参数供日志实时分析监控模块使用。
(2)管理日志监控时间宽度，包括：真实服务器监控时间宽度，服务资源监控时间宽度，供日志实时分析监控模块使用。
(3)参与监控服务资源，包括：url地址、响应时间阈值、超过响应时间阈值次数阈值，供日志实时分析监控模块使用。
(4)调整幅度参数，包括：真实服务器向下调整幅度参数、真实服务器向上调整幅度参数、服务资源向下调整幅度参数和服务资源向上调整幅度参数；供nginx分发调优模块使用。
(5)分发原始设置，如负载均衡模块ty_inf的原始参数。
(6)管理无调整恢复时长，供nginx分发调优模块使用。
2、负载均衡模块ty_inf 202
即nginx负载均衡(upstream)模块，模块名为”ty_inf”，用于根据url及权重进行重定向。
配置格式如下：
3、nginx服务器监控代理模块203
为独立运行程序，提供调用接口，实现nginx配置文件的修改及使新配置文件生效。
4、真实服务器监控代理模块204
为独立运行程序，提供调用接口，实现Web服务器(如Tomcat)的JVM运行日志采集，采集的数据包括CPU使用率、线程数。
5、日志生成公共类205
用于记录响应日志；具体由参与监控的服务资源调用日志生成公共类以记录响应日志。响应日志的记录格式为：日志时间、真实服务器IP地址、服务资源url及响应时长。
6、日志收集模块206
用于把服务日志、nginx监控日志、真实服务器监控日志收集入到数据库。
7、日志实时分析监控模块207
用于查询一段时间的最新日志，如果发现有负载过重的情况，通知nginx分发调优模块。
8、nginx分发调优模块208
定时执行，使用nginx调优算法、根据负载过重统计结果生成新的分发策略；调用nginx服务器监控代理模块的接口，修改nginx的分发配置。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.基于日志监控分析实现负载均衡器调整分发的方法，其特征在于，包括以下步骤：
101、服务资源记录响应日志，在提供服务时记录下服务的开始时间及结束时间；
102、监控真实服务器，采集JVM运行日志，记录某时间点JVM的CPU使用率及JVM的线程数；
103、把响应日志与运行日志收集并入到数据库；
104、定时对已入到数据库的日志按时间段区间进行统计分析，对服务响应延时、真实服务器JVM的CPU使用率及真实服务器JVM的线程数进行统计；
105、根据日志实时监控分析结果，对nginx的分发配置进行调优。
2.根据权利要求1所述的基于日志监控分析实现负载均衡器调整分发的方法，其特征在于，所述步骤104在统计完成后，还判断是否有负载过重的情况，如果有负载过重结果，则把结果存放到负载过重结果表；
所述步骤105定时提取负载过重的判断结果，如果存在未处理负载过重记录，则根据负载过重情况采用nginx调优算法，调优nginx的分发。
3.根据权利要求2所述的基于日志监控分析实现负载均衡器调整分发的方法，其特征在于，步骤104对负载过重判断的算法如下：
在日志监控时间宽度内，当CPU的使用率超过“CPU使用率上限阈值”并且延续时间大于“超过CPU使用率阈值的延续时间”的阈值，或JVM的线程数超过“线程数上限阈值”并且延续时间大于“超过线程数阈值的延续时间”的阈值，则判断真实服务器负载过重；
当日志监控时段内的服务资源响应时长大于“超过响应时间阈值次数阈值”的阈值时，判断服务资源负载过重。
4.根据权利要求2所述的基于日志监控分析实现负载均衡器调整分发的方法，其特征在于，步骤105所述nginx调优算法如下：
真实服务器负载过重调优算法：所有指向该真实服务器的url权重值向下调整，调整幅度根据实际参数来确定；
服务资源负载过重调优算法：发生过载的真实服务器的服务资源url权重值向下调整，调整幅度根据实际参数来确定；
恢复原始设置：当平台运行一段时间，没有发生调优动作，且时间长度大于“无调整恢复时长”，记录当前负载均衡模块的参数，恢复到原始参数。
5.基于日志监控分析实现负载均衡器调整分发的系统，其特征在于，包括：部署于管理服务器的基础资料管理模块、日志收集模块、日志实时分析监控模块及nginx分发调优模块；部署于nginx服务器的负载均衡模块、nginx服务器监控代理模块；以及部署于真实服务器的真实服务器监控代理模块、日志生成公共类；其中，
基础资料管理模块用于管理供日志实时分析监控模块使用的参数：真实服务器的IP地址、CPU使用率上限阈值、超过CPU使用率阈值的延续时间、线程数上限阈值和超过线程数阈值的延续时间；管理供日志实时分析监控模块使用的参数：真实服务器监控时间宽度和服务资源监控时间宽度；参与监控供日志实时分析监控模块使用的服务资源，包括：url地址、响应时间阈值、超过响应时间阈值次数阈值；调整供nginx分发调优模块使用的幅度参数，包括：真实服务器向下调整幅度参数、真实服务器向上调整幅度参数、服务资源向下调整幅度参数和服务资源向上调整幅度参数；分发负载均衡模块的原始参数；管理供nginx分发调优模块使用的无调整恢复时长；
负载均衡模块用于根据url及权重进行重定向；
nginx服务器监控代理模块用于提供调用接口，实现nginx配置文件的修改及使新配置文件生效；
真实服务器监控代理模块用于提供调用接口，实现JVM运行日志采集，采集的数据包括CPU使用率、线程数；
日志生成公共类用于记录响应日志；
日志收集模块用于把服务日志、nginx监控日志、真实服务器监控日志收集入到数据库；
日志实时分析监控模块用于查询一段时间的最新日志，如果发现有负载过重的情况，通知nginx分发调优模块；
nginx分发调优模块用于使用nginx调优算法、根据负载过重统计结果生成新的分发策略；调用nginx服务器监控代理模块的接口，修改nginx的分发配置。
6.根据权利要求1所述的基于日志监控分析实现负载均衡器调整分发的系统，其特征在于，所述响应日志的记录格式为：日志时间、真实服务器IP地址、服务资源url及响应时长。
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PB01 Publication
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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RJ01 Rejection of invention patent application after publication
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