CN113891358B - 云网络的负载均衡方法、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种云网络的负载均衡方法、设备及存储介质。当云网络中的机器节点异常时，基于容器化应用管理平台的主节点提供的负载均衡能力，可将基站发送至机器节点的通信报文路由至机器节点的备用机器节点中。备用机器节点可共享机器节点与基站之间的会话环境数据，并根据机器节点与基站之间的会话环境数据，接入机器节点与基站之间的通信链路，以与基站进行通信。一方面，可在基站侧无感知的情况下实现主备切换，另一方面，备用机器节点可根据机器节点与基站之间的会话环境数据快速接入机器节点与基站之间通信链路，可迅速恢复通信传输，降低对应用侧的影响。
Description
技术领域
本申请涉及移动通信技术领域，尤其涉及一种云网络的负载均衡方法、设备及存储介质。
背景技术
在移动网络中，基站与移动网络之间通常通过特定协议进行通信。在移动网络中的服务器处于高可用部署的场景下，每个机器节点(即主服务器节点)可设置有备用机器节点。当与基站连接的主服务器节点发生故障时，基站与主节点之间的通信链路切换为基站与备用机器节点之间的通信链路。
现有技术中，在主节点与备用机器节点之间切换通信链路时，通常需要在基站与备用机器节点之间重新基于特定协议建立通信连接。这种切换方式导致出现通信中断，原通信链路上的用户需要重新附着网络。因此，有待提出一种解决方案。
发明内容
本申请的多个方面提供一种云网络的负载均衡方法、设备及存储介质，用以在主备节点切换时，保持通信链路，避免中断网络连接。
本申请实施例提供一种云网络的负载均衡方法，云网络中部署有容器化应用管理平台的主节点以及多个机器节点，所述多个机器节点按照主备模式部署；针对任一机器节点以及所述机器节点对应的备用机器节点，所述方法包括：所述备用机器节点获取所述机器节点与基站的会话环境数据；在所述机器节点异常时，接收所述主节点基于负载均衡策略转发的所述基站的通信报文；根据所述会话环境数据，接入所述通信报文所属的通信链路，以响应所述通信报文。
进一步可选地，根据所述会话环境数据，接入所述通信报文所属的通信链路之前，还包括：若无法识别所述通信报文所属的通信链路，则向所述基站发送包含终止标志位的报文；拦截所述包含终止标志位的报文，以使所述基站侧保持所述通信链路的连接。
进一步可选地，根据所述会话环境数据，接入所述通信报文所属的通信链路之后，还包括：根据所述基站的通信地址，对拦截地址的白名单进行更新。
进一步可选地，还包括：在无法识别所述通信报文所属的通信链路时，向运维终端发送异常预警消息；和/或，在根据所述会话环境数据，接入所述通信报文所属的通信链路时，向所述运维终端发送所述机器节点的主备切换消息。
进一步可选地，所述备用机器节点获取所述机器节点与基站的会话环境数据，包括：获取所述机器节点的SCTP监听套接字对应的内存中的数据结构；根据所述会话环境数据，接入所述通信报文所属的通信链路，包括：根据所述SCTP监听套接字对应的内存中的数据结构，与所述基站建立SCTP关联。
进一步可选地，获取所述机器节点中的SCTP监听套接字对应内存中的数据结构，包括：向所述机器节点请求获取所述SCTP监听套接字对应的内存中的数据结构；或者，向所述云网络中的数据库服务器请求获取所述SCTP监听套接字对应的内存中的数据结构；所述SCTP监听套接字对应的内存中的数据结构由所述机器节点上传至所述数据库服务器。
进一步可选地，所述机器节点以及所述备用机器节点上，运行有以容器化方式部署的移动网络的核心网组件。
本申请还提供一种云网络的负载均衡方法，云网络中部署有容器化应用管理平台的多个机器节点，所述多个机器节点按照主备模式部署；针对任一机器节点以及所述机器节点对应的备用机器节点，所述方法包括：所述主节点监听所述机器节点的运行状态，所述机器节点与基站连接；在监测到所述机器节点异常时，基于负载均衡策略将所述基站的通信报文路由至所述机器节点的备用机器节点，以使所述备用机器节点接收所述主节点转发的所述基站的通信报文，并根据所述会话环境数据，接入所述通信报文所属的通信链路，以响应所述通信报文。
进一步可选地，在监测到所述机器节点异常时，基于负载均衡策略将所述基站的通信报文路由至所述机器节点的备用机器节点之后，还包括：根据监测到的所述机器节点的状态变化，对所述机器节点的异常原因进行分析；记录所述机器节点的异常原因，以用于根据所述异常原因优化所述负载均衡策略。
本申请还提供一种云网络的负载均衡系统，包括：容器化应用管理平台的主节点以及多个机器节点，所述多个机器节点按照主备模式部署；所述容器化应用管理平台的主节点用于：监听任一机器节点的运行状态；所述机器节点与基站连接；在监测到所述机器节点异常时，基于负载均衡策略将所述基站的通信报文路由至所述机器节点的备用机器节点；所述备用机器节点用于：获取所述机器节点与基站的会话环境数据；接收所述主节点基于负载均衡策略转发的所述基站的通信报文，并根据所述会话环境数据，接入所述通信报文所属的通信链路，以响应所述通信报文。
本申请实施例还提供一种云网络的负载均衡系统，包括：容器化应用管理平台的主节点以及多个机器节点，所述多个机器节点按照主备模式部署；任一机器节点上运行有以容器化方式部署的移动网络的核心网组件，所述核心网组件用于提供直播流量处理服务；所述容器化应用管理平台的主节点用于：监听任一机器节点的运行状态；所述机器节点与基站连接；在监测到所述机器节点异常时，基于负载均衡策略将所述基站的直播流量处理请求路由至所述机器节点的备用机器节点；所述备用机器节点用于：获取所述机器节点与基站的会话环境数据；接收所述主节点转发的所述基站的直播流量处理请求，并根据所述会话环境数据，接入所述直播流量处理请求所属的通信链路，以处理所述直播流量处理请求。
进一步可选地，所述备用机器节点在获取所述机器节点与基站的会话环境数据时，具体用于：获取所述机器节点的SCTP监听套接字对应的内存中的数据结构；在根据所述会话环境数据，接入所述通信报文所属的通信链路时，具体用于：根据所述SCTP监听套接字对应的内存中的数据结构，与所述基站建立SCTP关联。
本申请实施例还提供一种服务器，包括：存储器、处理器以及通信组件；所述存储器用于存储一条或多条计算机指令；所述处理器用于执行所述一条或多条计算机指令以用于：通过通信组件执行本申请实施例提供的方法中的步骤。
本申请实施例还提供一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，计算机程序被处理器执行时能够执行本申请实施例提供的方法中的步骤。
本申请实施例提供的云网络的负载均衡方法中，当云网络中的机器节点异常时，基于容器化应用管理平台的主节点提供的负载均衡能力，可将基站发送至机器节点的通信报文路由至机器节点的备用机器节点中。备用机器节点可共享机器节点与基站之间的会话环境数据，并根据机器节点与基站之间的会话环境数据，接入机器节点与基站之间的通信链路，以与基站进行通信。一方面，可在基站侧无感知的情况下实现主备切换，另一方面，备用机器节点可根据机器节点与基站之间的会话环境数据快速接入机器节点与基站之间通信链路，可迅速恢复通信传输，降低对应用侧的影响。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本申请一实施例提供的云网络的负载均衡系统的架构示意图；
图2为本申请一实施例提供的核心网双节点热备的示意图；
图3为本申请一示例性实施例提供的基于MetalLB系统实现负载均衡的示意图；
图4为本申请一实施例提供的云网络的负载均衡方法的流程示意图；
图5为本申请另一实施例提供的云网络的负载均衡方法的流程示意图；
图6为本申请一示例性实施例提供的服务器的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
在移动网络中，基站与移动网络之间通常通过特定协议进行通信。在移动网络中的服务器处于高可用部署的场景下，每个机器节点(即主服务器节点)可设置有备用机器节点。当与基站连接的主服务器节点发生故障时，可将基站与主节点之间的通信链路切换为基站与备用机器节点之间的通信链路。
现有技术中，在主节点与备用机器节点之间切换通信链路时，通常需要在基站与备用机器节点之间重新基于特定协议建立通信连接。这种切换方式导致出现通信中断，原通信链路上的用户需要重新附着网络。
针对上述技术问题，在本申请一些实施例中，提供了一种解决方案，以下结合附图，详细说明本申请各实施例提供的技术方案。
图1为本申请一示例性实施例提供的云网络的负载均衡系统的架构示意图，如图1所示，该云网络的负载均衡系统100包括：容器化应用管理平台的主节点10、多机器节点，该多个机器节点按照主备模式部。其中，任一机器节点11对应有备用机器节点12。
其中，容器化应用管理平台可基于Kubernetes(一种容器编排引擎)平台实现。Kubernetes用于管理云平台中多个主机(或称节点)上的容器化的应用，从而使得主机上部署容器化的应用按照期望状态运行。Kubernetes平台中的多个主机形成Kubernetes集群。
其中，Kubernetes集群中包含主节点(Master-Node)以及机器节点(Node)。主节点上运行有Kubernetes的主控组件，用于对机器节点进行控制、调度、管理等操作。一个机器节点对应一台物理机。
在本实施例中，在高可用(high available)的部署场景下，可为每一机器节点设置一备用机器节点。其中，备用机器节点用于在机器节点出现不可避免的计划或非计划的异常(例如宕机、故障)的情况下，用来继续执行被中断的服务，以实现双机设备。其中，每台服务器可基于常规的服务器设备实现，其中，服务器设备的构成主要包括处理器、硬盘、内存、系统总线等，和通用的计算机架构类似，不再赘述。
其中，机器节点与11主要用于：在未出现异常时，与基站连接，并向基站提供数据服务。其中，机器节点与基站之间的连接可以为长连接，即：连接建立之后，可持续保持连接状态；在长连接终止前，在每次数据传输时无需再建立连接。
在进行负载均衡时，主节点10主要用于：监听机器节点11的运行状态。其中，监听机器节点11的运行状态的操作可由主节点10上部署的监听功能组件执行。在监测到机器节点11异常时，基于负载均衡策略将基站的通信报文路由至备用机器节点12。其中，该负载均衡策略，是指将基站的访问请求引导至机器节点或者备用机器节点的策略。该负载均衡策略中，可定制在主备机之间进行请求转发的触发条件，该触发条件可以为机器节点宕机、机器节点故障、机器节点出现某种硬件资源异常(例如硬件资源占用率达到设定阈值)，或者机器节点出现某种软件资源异常(例如软件异常中断运行)等，本实施例不做限制。
其中，备用机器节点12主要用于：获取机器节点11与基站的会话环境数据；其中，该会话环境数据，指的是机器节点11与基站之间进行通信交互所需的通信环境相关数据，可包括但不限于通信地址、通信连接的序列号、验证信息等数据。备用机器节点12可与机器节点11共享上述会话环境数据。
当备用机器节点12接收到主节点10转发的基站的通信报文时，可根据机器节点11与基站之间的会话环境数据，接入该通信报文所属的通信链路。接入后，基站与机器节点11之间的通信链路，将快速切换为基站与机器节点12之间的通信链路。在这一切换过程中，对于基站而言，通信对端的会话环境未发生改变，长连接可以被保持，基站侧无需执行与备用机器节点12建立通信连接的操作。备用机器节点12接入该通信链路后，可基于共享的会话环境数据与基站进行通信，以响应基站发送的通信报文。
在一些实施例中，对于备用机器节点12而言，在机器节点11未发生异常之前，备用机器节点12未与基站建立通信连接，因此，备用机器节点12接收到主节点10路由来的基站的通信报文后，无法识别该通信报文所属的通信链路。通常，备用机器节点12可向基站发送终止通信报文。若基站接收到该终止通信报文，可终止该通信连接，并将终止信息上报至上层协议(即Upper Layer Protocol，ULP)。当上层协议感知到传输层网络中断后会终止当前的应用进行，从而被用户感知到网络发生中断。
在本实施例中，为在用户无感知的情况下实现主备切换，备用机器节点12在向基站发送终止通信报文后，可拦截该终止通信报文。从而，基站侧将无法感知到云网络侧的主备切换。
其中，云网络与基站采用的通信协议不同时，终止通信报文中的终止标志位也不同。例如，当采用SCTP(Stream Control Transmission Protocol，流控制传输协议)进行通信传输时，该终止标志位可以为ABORT标志位或SHUTDOWN标志位。即，备用机器节点12未与基站建立通信连接时，若接收到基站的通信报文，则基于通信协议设定的通信机制向基站发送包含ABORT标志位或SHUTDOWN标志位的报文，并可在报文发出之前，基于防火墙组件拦截该报文。当基站未接收到包含ABORT标志位或SHUTDOWN标志位的报文时，无需终止通信连接，从而应用侧的用户也无法感知到网络异常引起的中断。拦截该终止通信报文后，备用机器节点12可根据机器节点11与基站之间的会话环境数据，接入该通信报文所属的通信链路。备用机器节点12接入该通信链路后，可与基站建立通信连接，从而响应基站发送的通信报文。
基于上述实施方式，备用机器节点12可与基站建立连接，并代替机器节点11与基站进行通信交互，满足了基站的通信需求。
本实施例中，当云网络中的机器节点异常时，基于容器化应用管理平台的主节点提供的负载均衡能力，可将基站发送至机器节点的通信报文路由至机器节点的备用机器节点中。备用机器节点可共享机器节点与基站之间的会话环境数据，并根据机器节点与基站之间的会话环境数据，接入机器节点与基站之间的通信链路，以与基站进行通信。一方面，可在基站侧无感知的情况下实现主备切换，另一方面，备用机器节点可根据机器节点与基站之间的会话环境数据快速接入机器节点与基站之间通信链路，可迅速恢复通信传输，降低对应用侧的影响。
在一些可选的实施例中，备用机器节点12拦截包含终止标志位的报文的操作，可基于与备用机器节点12连接的网关或者路由器实现，也可由备用机器节点12上的防火墙组件(iptables)实现。其中，该网关、路由器或防火墙组件中可配置有拦截地址的白名单，若通信对端的通信地址在该白名单中，则接收到该通信地址发送的通信报文时，可不向该通信对端发送终止通信报文。若通信对端的通信地址不在该白名单中，则接收到该通信地址发送的通信报文时，若无法识别该通信地址，则向该通信对端发送终止通信报文。
基于此，当备用机器节点12根据会话环境数据，接入机器节点11与基站之间的通信链路之后，备用机器节点12与基站之间建立了通信连接，并可进行常规的通信交互。该通信交互可包括：在需要结束通信连接(例如链路异常)时，备用机器节点12主动向基站发送终止请求。为避免在后续正常的通信交互过程中继续拦截备用机器节点12的终止请求，可根据该基站的通信地址，对拦截地址的白名单进行更新。例如，可将该基站的通信地址添加至拦截地址的白名单中。从而，在后续与基站的通信过程中，当机器节点11需要结束与基站之间的通信连接时，可向基站发送终止通信报文，以结束通信对话。
在一些可选的实施例中，备用机器节点12还可用于与运维终端之间进行交互，以向运维人员实时同步工作状态。其中，该运维终端可实现为运维人员持有的手机、计算机、平板电脑等。
可选地，在无法识别主节点10转发的通信报文所属的通信链路时，备用机器节点12可向运维终端发送异常预警消息，以通知运维人员进行异常维护。
可选地，在根据机器节点11与基站之间的会话环境数据，接入主节点10转发的通信报文所属的通信链路时，备用机器节点12可向运维终端发送机器节点的主备切换消息。从而，可自动地向运维人员同步主备机的工作状态。
值得说明的是，在一些示例性的实施例中，主节点10在监测到机器节点11异常时，将基站的通信报文路由至备用机器节点之后，还可根据监测到的机器节点的状态变化，对机器节点的异常原因进行分析，并记录该机器节点的异常原因，以用于根据异常原因优化负载均衡策略。
例如，在一些情况下，主节点10在监测到机器节点11出现宕机异常时，可根据机器节点的状态变化对宕机原因进行分析。例如，若机器节点11在宕机之前，运行环境的状态(例如磁盘状态、内存状态)发生变化，则可认为机器节点11的宕机原因是运行环境的改变。又例如，若机器节点11在宕机之前，遭到了大量的恶意攻击，则可认为机器节点11的宕机原因是恶意攻击导致的。
主节点10可对上述原因进行记录，并可优化负载均衡策略。例如，在优化之前，负载均衡策略为：检测到机器节点宕机时，启用机器节点的备用机器节点来承担机器节点的访问压力。优化后的负载均衡策略为：检测到机器节点的运行环境的状态发生变化时，启用机器节点的备用机器节点来承担机器节点的访问压力，从而可在机器节点宕机之前及时进行负载均衡。又例如，优化后的负载均衡策略还可以为：检测到机器节点遭受一定数量的恶意攻击时，启用机器节点的备用机器节点来承担机器节点的访问压力，从而可在机器节点宕机之前及时进行负载均衡。
在本申请的上述以及下述各实施例中，备用机器节点12在获取机器节点11与基站的会话环境数据时，主要获取机器节点11与基站之间的通信地址、通信连接的序列号、验证信息等数据。云网络与基站采用的通信协议不同时，该通信地址的描述方式也不同。例如，通信协议为UDP(User Datagram Protocol，用户数据报协议)协议时，该通信地址可以为UDP端口号或者套接字等。
如图2所示，基站采用SCTP协议与机器节点进行通信时，该通信地址可包括SCTP监听套接字的地址。可选地，备用机器节点12可获取机器节点11的SCTP监听套接字对应的内存中的数据结构。相应地，备用机器节点12根据会话环境数据，接入基站的通信链路时，可根据该SCTP监听套接字对应的内存中的数据结构，与基站建立SCTP关联(association)。
在一些示例性的实施例中，备用机节点12获取机器节点11中的SCTP监听套接字对应内存中的数据结构时，可向机器节点11请求获取该SCTP监听套接字对应的内存中的数据结构。即，备用机节点12直接向机器节点11获取SCTP监听套接字地址。
在另一些示例性的实施例中，备用机节点12获取机器节点11中的SCTP监听套接字对应内存中的数据结构时，可向云网络中的数据库服务器请求获取机器节点11的SCTP监听套接字对应的内存中的数据结构。其中，该SCTP监听套接字对应的内存中的数据结构由机器节点11上传至数据库服务器。
基于上述实施方式，在云网络中，机器节点11与备用机器节点12之间可共享套接字信息，从而通信链路在机器节点11与备用机器节点12之间进行切换时，备用机器节点12可基于共享的套接字信息，快速接入通信链路，降低链路切换延迟。
在一些示例性的实施例中，云网络中的机器节点以及备用机器节点上，运行有以容器化方式部署的移动网络的核心网组件。该移动网络可以是4G、5G、5.5G或者6G移动网络。以移动网络实现为5G移动网络为例，5G核心网(5G Core Network，5GC)可以通过容器化的方式部署在云网络中的机器节点以及备用机器节点中，以向基站提供核心网服务。以移动网络实现为4G移动网络为例，4G核心网(Evolved Packet Core，EPC)可以通过容器化的方式部署在云网络中的机器节点以及备用机器节点中，以向基站提供核心网服务。
可选地，Kubernetes可基于MetalLB(一种可在Kubernetes环境中运行的负载均衡器)在机器节点以及备用机器节点之间实现负载均衡。MetalLB的控制器组件(controller)位于Kubernetes的主节点中。Kubernetes的每个机器节点上运行有MetalLB的扬声器(speaker)组件。其中，扬声器是其所在节点的守护程序，用于根据分配的IP(InternetProtocol，网际互连协议)地址执行通告服务。
如图2所示，基站可采用SCTP协议通信与虚拟地址(virtualip，即vip)进行通信。其中，虚拟地址是MetalLB以负载均衡方式对外暴露服务时的IP地址。
如图3所示，基站以集群外负载方式访问Kubernetes中的节点时，MetalLB可基于LoadBalancer(一种转发流量到网络上的服务)的服务，将基站的报文转发至Kubernetes中的机器节点。其中，在转发报文时，MetalLB中的控制器组件可根据通信报文的目的IP，从多个节点中选择一个领导节点(leader)，并通知待领导节点的扬声器(speaker)响应该基站的报文。扬声器对该报文进行协议转换后，可发送至核心网组件进行处理。
如图3所示，EPC/5GC_2所在的机器节点为EPC/5GC_1所在的机器节点的备用机器节点。当EPC/5GC_1所在的机器节点正常运行时，MetalLB中的控制器组件接收到基站的通信报文时，可基于该通信报文的目的IP通知EPC/5GC_1所在的机器节点的扬声器响应基站的通信报文。同时，MetalLB的控制器组件可实时监测EPC/5GC_1所在的机器节点的工作状态。当监测到EPC/5GC_1所在的机器节点出现异常时，MetalLB中的控制器组件可通知备用机器节点(即EPC/5GC_2所在的机器节点)的扬声器响应基站的通信报文。该备用机器节点在无法识别该通信报文所属的通信链路时，可拦截针对该通信链路的终止报文，并根据机器节点的会话环境数据，接入该通信链路，以响应该通信报文。
在一些实施例中，移动网络提供的核心网服务，可以是直播服务、自动驾驶服务、视频服务等等。以直播服务为例，云网络中的机器节点以及备用机节点上可运行有用于提供直播流量处理服务的核心网组件。
在直播场景中，机器节点11主要用于与基站连接，并处理基站的直播流量处理请求。其中，该直播流量处理请求可以是直播流量的推流请求或者拉流请求，本实施例不做限制。
容器化应用管理平台的主节点10主要用于：监听机器节点11的运行状态；在监测到机器节点11异常时，将基站的直播流量处理请求路由至备用机器节点12。
其中，备用机器节点12主要用于：获取机器节点11与基站的会话环境数据。接收所述主节点基于负载均衡策略转发的直播流量处理请求。在无法识别该直播流量处理请求所属的通信链路时，拦截针对该通信链路的终止报文；并根据会话环境数据，接入该通信链路，以处理该直播流量处理请求。
例如，当主节点10监测到机器节点11故障时，可将基站发送的直播流量拉流请求转发至备用机器节点12。若备用机器节点12无法识别该直播流量拉流请求对应的通信链路，则拦截针对该通信链路的终止报文，并根据机器节点11会话环境数据，接入该通信链路，以处理该直播流量拉流请求。
基于这种实施方式，可在机器节点异常时，基于负载均衡策略以及机器及共享的机器节点的会话环境数据，在机器节点与备用机器节点之间的切换通信链路，可降低机器节点异常对直播服务的影响，提升直播服务能力。
在自动驾驶场景中，机器节点11主要用于与基站连接，并处理基站的自动驾驶数据处理请求。其中，该自动驾驶数据处理请求可以是自动驾驶数据的下载请求或者上传请求，本实施例不做限制。
容器化应用管理平台的主节点10主要用于：监听机器节点11的运行状态；在监测到机器节点11异常时，将基站的自动驾驶数据处理请求路由至备用机器节点12。
其中，备用机器节点12主要用于：获取机器节点11与基站的会话环境数据。接收所述主节点基于负载均衡策略转发的自动驾驶数据处理请求。在无法识别该自动驾驶数据处理请求所属的通信链路时，拦截针对该通信链路的终止报文；并根据会话环境数据，接入该通信链路，以处理该自动驾驶数据处理请求。
例如，当主节点10监测到机器节点11的数据查询的吞吐量超过设定上限时，可将基站发送的自动驾驶数据下载请求转发至备用机器节点12。若备用机器节点12无法识别该自动驾驶数据下载请求对应的通信链路，则拦截针对该通信链路的终止报文，并根据机器节点11会话环境数据，接入该通信链路，以处理该自动驾驶数据下载请求。
基于这种实施方式，可在机器节点异常时，基于负载均衡策略以及机器及共享的机器节点的会话环境数据，在机器节点与备用机器节点之间的切换通信链路，可降低机器节点异常对自动驾驶服务的影响，提升自动驾驶服务能力。
图4为本申请一实施例提供的云网络的负载均衡方法的流程示意图。如图4所示，该方法在云网络中的备用机器节点侧执行时，主要包括以下步骤：
步骤401、云网络中的备用机器节点获取机器节点与基站的会话环境数据。
步骤402、在所述机器节点异常时，接收容器化应用管理平台的主节点基于负载均衡策略转发的所述基站的通信报文。
步骤403、根据所述会话环境数据，接入所述通信报文所属的通信链路，以响应所述通信报文。
在一些示例性的实施例中，根据所述会话环境数据，接入所述通信报文所属的通信链路之前，还包括：若无法识别所述通信报文所属的通信链路，则向所述基站发送包含终止标志位的报文；拦截所述包含终止标志位的报文，以使所述基站侧保持所述通信链路的连接。
在一些示例性的实施例中，根据所述会话环境数据，接入所述通信报文所属的通信链路之后，还包括：根据所述基站的通信地址，对拦截地址的白名单进行更新。
在一些示例性的实施例中，所述机器节点以及所述备用机器节点上，运行有以容器化方式部署的移动网络的核心网组件。
在一些示例性的实施例中，所述方法还包括：在无法识别所述通信报文所属的通信链路时，向运维终端发送异常预警消息；和/或，在根据所述会话环境数据，接入所述通信报文所属的通信链路时，向所述运维终端发送所述机器节点的主备切换消息。
在一些示例性的实施例中，所述备用机器节点获取所述机器节点与基站的会话环境数据的一种方式，可包括：获取所述机器节点的SCTP监听套接字对应的内存中的数据结构；根据所述会话环境数据，接入所述通信报文所属的通信链路的一种方式，可包括：根据所述SCTP监听套接字对应的内存中的数据结构，与所述基站建立SCTP关联。
在一些示例性的实施例中，获取所述机器节点中的SCTP监听套接字对应内存中的数据结构的一种方式，可包括：向所述机器节点请求获取所述SCTP监听套接字对应的内存中的数据结构；或者，向所述云网络中的数据库服务器请求获取所述SCTP监听套接字对应的内存中的数据结构；所述SCTP监听套接字对应的内存中的数据结构由所述机器节点上传至所述数据库服务器。
在本实施例中，当云网络中的机器节点异常时，基于容器化应用管理平台的主节点提供的负载均衡能力，可将基站发送至机器节点的通信报文路由至机器节点的备用机器节点中。备用机器节点可共享机器节点与基站之间的会话环境数据，并根据机器节点与基站之间的会话环境数据，接入机器节点与基站之间的通信链路，以与基站进行通信。一方面，可在基站侧无感知的情况下实现主备切换，另一方面，备用机器节点可根据机器节点与基站之间的会话环境数据快速接入机器节点与基站之间通信链路，可迅速恢复通信传输，降低对应用侧的影响。
图5为本申请另一实施例提供的云网络的负载均衡方法的流程示意图。如图5所示，该方法在云网络中部署的容器化应用管理平台的主节点侧执行时，主要包括以下步骤：
步骤501、容器化应用管理平台的主节点监听机器节点的运行状态，所述机器节点与基站连接。
步骤501、在监测到所述机器节点异常时，基于负载均衡策略将所述基站的通信报文路由至所述机器节点的备用机器节点，以使所述备用机器节点接收所述主节点转发的所述基站的通信报文，并根据获取到的所述机器节点与所述基站的会话环境数据，接入所述通信报文所属的通信链路，以响应所述通信报文。
在一些示例性的实施例中，在监测到所述机器节点异常时，基于负载均衡策略将所述基站的通信报文路由至所述机器节点的备用机器节点之后，还包括：根据监测到的所述机器节点的状态变化，对所述机器节点的异常原因进行分析；记录所述机器节点的异常原因，以用于根据所述异常原因优化所述负载均衡策略。
在本实施例中，当云网络中的机器节点异常时，基于容器化应用管理平台的主节点提供的负载均衡能力，可将基站发送至机器节点的通信报文路由至机器节点的备用机器节点中。从而，备用机器节点可根据机器节点与基站之间的会话环境数据，接入机器节点与基站之间的通信链路，以与基站进行通信。基于这种实施方式，可基于负载均衡策略，在基站侧无感知的情况下实现主备切换，满足基站侧的通信需求。
需要说明的是，上述实施例所提供方法的各步骤的执行主体均可以是同一设备，或者，该方法也由不同设备作为执行主体。比如，步骤401至步骤403的执行主体可以为设备A；又比如，步骤401和402的执行主体可以为设备A，步骤403的执行主体可以为设备B；等等。
另外，在上述实施例及附图中的描述的一些流程中，包含了按照特定顺序出现的多个操作，但是应该清楚了解，这些操作可以不按照其在本文中出现的顺序来执行或并行执行，操作的序号如401、402等，仅仅是用于区分开各个不同的操作，序号本身不代表任何的执行顺序。另外，这些流程可以包括更多或更少的操作，并且这些操作可以按顺序执行或并行执行。
图6示意了本申请一示例性实施例提供的服务器的结构示意图。如图6所示，该服务器包括：存储器601、处理器602以及通信组件603。
存储器601，用于存储计算机程序，并可被配置为存储其它各种数据以支持在服务器上的操作。这些数据的示例包括用于在服务器上操作的任何应用程序或方法的指令，联系人数据，电话簿数据，消息，图片，视频等。
其中，存储器601可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。
在一些实施例中，图6示意的服务器可实现为云网络中部署有容器化应用管理平台的主节点。云网络中还部署有多个机器节点，所述多个机器节点按照主备模式部署。处理器602，与存储器601耦合，用于执行存储器601中的计算机程序，以用于：监听云网络中的所述机器节点的运行状态，所述机器节点与基站连接；在监测到所述机器节点异常时，基于负载均衡策略将所述基站的通信报文路由至所述机器节点的备用机器节点，以使所述备用机器节点接收所述主节点转发的所述基站的通信报文，并根据获取到的所述机器节点与所述基站的会话环境数据，接入所述通信报文所属的通信链，以响应所述通信报文。
进一步可选地，处理器602在监测到所述机器节点异常时，基于负载均衡策略将所述基站的通信报文路由至所述机器节点的备用机器节点之后，还用于：根据监测到的所述机器节点的状态变化，对所述机器节点的异常原因进行分析；记录所述机器节点的异常原因，以用于根据所述异常原因优化所述负载均衡策略。
在另一些实施例中，图6示意的服务器可实现为云网络中的任一机器节点的备用机器节点。处理器602，与存储器601耦合，用于执行存储器601中的计算机程序，以用于：获取所述机器节点与基站的会话环境数据；在所述机器节点异常时，接收所述主节点基于负载均衡策略转发的所述基站的通信报文；根据所述会话环境数据，接入所述通信报文所属的通信链路，以响应所述通信报文。
进一步可选地，所述机器节点以及所述备用机器节点上，运行有以容器化方式部署的移动网络的核心网组件。
进一步可选地，处理器602在根据所述会话环境数据，接入所述通信报文所属的通信链路之前，还用于：若无法识别所述通信报文所属的通信链路，则向所述基站发送包含终止标志位的报文；拦截所述包含终止标志位的报文，以使所述基站侧保持所述通信链路的连接。
进一步可选地，处理器602在根据所述会话环境数据，接入所述通信报文所属的通信链路之后，还用于：根据所述基站的通信地址，对拦截地址的白名单进行更新。
进一步可选地，处理器602还用于：在无法识别所述通信报文所属的通信链路时，向运维终端发送异常预警消息；和/或，在根据所述会话环境数据，接入所述通信报文所属的通信链路时，向所述运维终端发送所述机器节点的主备切换消息。
进一步可选地，处理器602在所述备用机器节点获取所述机器节点与基站的会话环境数据时，具体用于：获取所述机器节点的SCTP监听套接字对应的内存中的数据结构；处理器602在根据所述会话环境数据，接入所述通信报文所属的通信链路时，具体用于：根据所述SCTP监听套接字对应的内存中的数据结构，与所述基站建立SCTP关联。
进一步可选地，处理器602在获取所述机器节点中的SCTP监听套接字对应内存中的数据结构时，具体用于：向所述机器节点请求获取所述SCTP监听套接字对应的内存中的数据结构；或者，向所述云网络中的数据库服务器请求获取所述SCTP监听套接字对应的内存中的数据结构；所述SCTP监听套接字对应的内存中的数据结构由所述机器节点上传至所述数据库服务器。
进一步，如图6所示，该服务器还包括：电源组件604等其它组件。图6中仅示意性给出部分组件，并不意味着服务器只包括图6所示组件。
其中，通信组件603被配置为便于通信组件所在设备和其他设备之间有线或无线方式的通信。通信组件所在设备可以接入基于通信标准的无线网络，如WiFi，2G、3G、4G或5G，或它们的组合。在一个示例性实施例中，通信组件经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中，通信组件可基于近场通信(NFC)技术、射频识别(RFID)技术、红外数据协会(IrDA)技术、超宽带(UWB)技术、蓝牙(BT)技术和其他技术来实现。
其中，电源组件604，为电源组件所在设备的各种组件提供电力。电源组件可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为电源组件所在设备生成、管理和分配电力相关联的组件。
本实施例中，当云网络中的机器节点异常时，基于容器化应用管理平台的主节点提供的负载均衡能力，可将基站发送至机器节点的通信报文路由至机器节点的备用机器节点中。备用机器节点可共享机器节点与基站之间的会话环境数据，并根据机器节点与基站之间的会话环境数据，接入机器节点与基站之间的通信链路，以与基站进行通信。一方面，可在基站侧无感知的情况下实现主备切换，另一方面，备用机器节点可根据机器节点与基站之间的会话环境数据快速接入机器节点与基站之间通信链路，可迅速恢复通信传输，降低对应用侧的影响。
相应地，本申请实施例还提供一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，计算机程序被执行时能够实现上述实施例中可由服务器执行的各步骤。
相应地，本申请实施例还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，其中，当计算机程序被处理器执行时，致使处理器实现上述实施例中可由服务器执行的各步骤。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。
Claims (13)
1.一种云网络的负载均衡方法，其特征在于，云网络中部署有容器化应用管理平台的主节点以及多个机器节点，所述多个机器节点按照主备模式部署；针对任一机器节点以及所述机器节点对应的备用机器节点，所述方法包括：
所述备用机器节点获取所述机器节点与基站的会话环境数据；
在所述机器节点异常时，接收所述主节点基于负载均衡策略转发的所述基站的通信报文；
根据所述会话环境数据，接入所述通信报文所属的通信链路，以响应所述通信报文；
根据所述会话环境数据，接入所述通信报文所属的通信链路之前，还包括：若无法识别所述通信报文所属的通信链路，则向所述基站发送包含终止标志位的报文；拦截所述包含终止标志位的报文，以使所述基站侧保持所述通信链路的连接。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述会话环境数据，接入所述通信报文所属的通信链路之后，还包括：根据所述基站的通信地址，对拦截地址的白名单进行更新。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
在无法识别所述通信报文所属的通信链路时，向运维终端发送异常预警消息；和/或，
在根据所述会话环境数据，接入所述通信报文所属的通信链路时，向所述运维终端发送所述机器节点的主备切换消息。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述备用机器节点获取所述机器节点与基站的会话环境数据，包括：
获取所述机器节点的SCTP监听套接字对应的内存中的数据结构；
根据所述会话环境数据，接入所述通信报文所属的通信链路，包括：
根据所述SCTP监听套接字对应的内存中的数据结构，与所述基站建立SCTP关联。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，获取所述机器节点中的SCTP监听套接字对应内存中的数据结构，包括：
向所述机器节点请求获取所述SCTP监听套接字对应的内存中的数据结构；或者，
向所述云网络中的数据库服务器请求获取所述SCTP监听套接字对应的内存中的数据结构；所述SCTP监听套接字对应的内存中的数据结构由所述机器节点上传至所述数据库服务器。
6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，所述机器节点以及所述备用机器节点上，运行有以容器化方式部署的移动网络的核心网组件。
7.一种云网络的负载均衡方法，其特征在于，云网络中部署有容器化应用管理平台的主节点以及多个机器节点，所述多个机器节点按照主备模式部署；针对任一机器节点以及所述机器节点对应的备用机器节点，所述备用机器节点共享所述机器节点与基站的会话环境数据；所述方法包括：
所述主节点监听所述机器节点的运行状态，所述机器节点与基站连接；
在监测到所述机器节点异常时，基于负载均衡策略将所述基站的通信报文路由至所述机器节点的备用机器节点，以使所述备用机器节点接收所述主节点转发的所述基站的通信报文，并根据获取到的所述机器节点与所述基站的会话环境数据，接入所述通信报文所属的通信链路，以响应所述通信报文；其中，所述备用机器节点在根据所述会话环境数据，接入所述通信报文所属的通信链路之前，还用于：若无法识别所述通信报文所属的通信链路，则向所述基站发送包含终止标志位的报文；拦截所述包含终止标志位的报文，以使所述基站侧保持所述通信链路的连接。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在监测到所述机器节点异常时，基于负载均衡策略将所述基站的通信报文路由至所述机器节点的备用机器节点之后，还包括：
根据监测到的所述机器节点的状态变化，对所述机器节点的异常原因进行分析；
记录所述机器节点的异常原因，以用于根据所述异常原因优化所述负载均衡策略。
9.一种云网络的负载均衡系统，其特征在于，包括：容器化应用管理平台的主节点以及多个机器节点，所述多个机器节点按照主备模式部署；
所述容器化应用管理平台的主节点用于：监听任一机器节点的运行状态；所述机器节点与基站连接；在监测到所述机器节点异常时，基于负载均衡策略将所述基站的通信报文路由至所述机器节点的备用机器节点；
所述备用机器节点用于：获取所述机器节点与基站的会话环境数据；接收所述主节点基于负载均衡策略转发的所述基站的通信报文；并根据所述会话环境数据，接入所述通信报文所属的通信链路，以响应所述通信报文；
所述备用机器节点在根据所述会话环境数据，接入所述通信报文所属的通信链路之前，还用于：若无法识别所述通信报文所属的通信链路，则向所述基站发送包含终止标志位的报文；拦截所述包含终止标志位的报文，以使所述基站侧保持所述通信链路的连接。
10.一种云网络的负载均衡系统，其特征在于，包括：容器化应用管理平台的主节点以及多个机器节点，所述多个机器节点按照主备模式部署；任一机器节点上运行有以容器化方式部署的移动网络的核心网组件，所述核心网组件用于提供直播流量处理服务；
所述容器化应用管理平台的主节点用于：监听任一机器节点的运行状态；所述机器节点与基站连接；在监测到所述机器节点异常时，基于负载均衡策略将所述基站的直播流量处理请求路由至所述机器节点的备用机器节点；
所述备用机器节点用于：获取所述机器节点与基站的会话环境数据；接收所述主节点转发的所述基站的直播流量处理请求，并根据所述会话环境数据，接入所述直播流量处理请求所属的通信链路，以处理所述直播流量处理请求；
所述备用机器节点在根据所述会话环境数据，接入所述直播流量处理请求所属的通信链路之前，还用于：若无法识别所述直播流量处理请求所属的通信链路，则向所述基站发送包含终止标志位的报文；拦截所述包含终止标志位的报文，以使所述基站侧保持所述通信链路的连接。
11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述备用机器节点在获取所述机器节点与基站的会话环境数据时，具体用于：获取所述机器节点的SCTP监听套接字对应的内存中的数据结构；在根据所述会话环境数据，接入所述直播流量处理请求所属的通信链路时，具体用于：根据所述SCTP监听套接字对应的内存中的数据结构，与所述基站建立SCTP关联。
12.一种服务器，其特征在于，包括：存储器、处理器以及通信组件；
所述存储器用于存储一条或多条计算机指令；
所述处理器用于执行所述一条或多条计算机指令以用于：通过通信组件执行权利要求1-8任一项所述的方法中的步骤。
13.一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，其特征在于，计算机程序被处理器执行时能够实现权利要求1-8任一项所述的方法中的步骤。
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| GR01 | Patent grant | ||
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