CN114567637A - 一种智能设置负载均衡后端服务器权重的方法及系统 - Google Patents
一种智能设置负载均衡后端服务器权重的方法及系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明特别涉及一种智能设置负载均衡后端服务器权重的方法及系统。该智能设置负载均衡后端服务器权重的方法及系统，在后端服务器中安装不同维度性能的测试工具；根据实际的业务场景，自主设置不同维度的性能影响因子的权重值；在添加后端服务器时，负载均衡模块调用性能测试接口来拉取后端服务器的性能指标；根据获取的后端服务器的性能指标测试结果，结合不同维度的性能影响因子的权重值得到综合性能评分，按比例计算各个后端服务器的权重。该智能设置负载均衡后端服务器权重的方法及系统，能够帮黏住用户动态校准负载均衡的权重值，从而使得负载均衡的权重轮询效果更好，资源的分配更加科学，有效减少资源的浪费，提升效率和利用率。
Description
技术领域
本发明涉及云计算和计算机网络技术领域，特别涉及一种智能设置负载均衡后端服务器权重的方法及系统。
背景技术
计算机通信网络等技术的快速发展，使得网络超载与超负荷已成为一种常态。为解决网络负荷问题，就要利用负载均衡技术提供更加灵活、方便、快捷、高效的云计算服务能力。负载均衡建立在现有网络结构之上，它提供了一种廉价、有效、透明的方法，来扩展网络设备和服务器的带宽、增加吞吐量、加强网络的数据处理能力、提高网络的灵活性和可用性。
不管是实际的物理服务器，还是云服务器，性能都是会有差异的。一方面即使是相同的物理硬件，物理服务器的性能也是会有差异，就好比相同型号规格的手机，测试软件跑分也是会存在差异的。而云服务器是虚拟的，是多用户共享一组集群服务器上面的处理器，相同规格的云服务器也会存在很大的差异。不同的宿主机上虚拟服务器的数量和实际cpu占用的核数，以及其他租户的使用情况也会使的实际性能差异巨大。不同规格的服务器也不是简单的根据cpu和内存成倍的提升性能，衡量一个服务器的实际性能应该是多维度的。
负载均衡的权重轮询算法是一种比较简单有效的算法，既不需要时时刻刻关注服务器又可以做到按服务器性能调度。但是技术人员创建负载均衡，将后端服务器添加进去，设置的权重值往往是自己想当然，没有什么依据。这样会导致资源的分配并不是很合理，往往会使性能好的服务器得不到好的利用，性能不好的服务器接过载的流量请求。这与负载均衡的初衷相背离，但这并不是负载均衡的效果不够好，而是实际运维人员没有做到权重的合理分配。如果能够智能的根据服务器实际性能来设置权重，则会大大提升负载均衡效率和资源使用率。
目前市面上的负载均衡产品，权重值都是让用户自己来配置，用户对于后端服务器的性能也并不了解，配置的权重会使得负载均衡效果不尽人意。
基于上述情况，本发明提出了一种智能设置负载均衡后端服务器权重的方法及系统。
发明内容
本发明为了弥补现有技术的缺陷，提供了一种简单高效的智能设置负载均衡后端服务器权重的方法及系统。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种智能设置负载均衡后端服务器权重的方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：在后端服务器中安装用于测试不同维度性能的测试工具；
步骤2：根据负载均衡实际的业务场景，用户自主设置不同维度的性能影响因子的权重值；
步骤3：在添加后端服务器时，负载均衡模块调用性能测试接口来拉取后端服务器的性能指标；
步骤4：根据获取的后端服务器的性能指标测试结果，结合不同维度的性能影响因子的权重值得到综合性能评分，按综合性能评分的比例计算确定各个后端服务器的权重。
所述步骤3中，负载均衡模块在访问量低的时间段进行性能测试数据的拉取，重新设置后端服务器的权重值。
所述步骤3中，如果负载均衡模块没能拉取到性能指标，则调用性能测试应用进行测试，根据测试值计算得到综合性能评分，并作为各后端服务器的负载均衡权重值。
所述步骤3中，设置定时任务，定时调用性能测试接口来拉取后端服务器的性能指标，将最新的性能测试数据覆盖到之前的性能测试文件中，并返回给负载均衡模块，根据最新的性能测试数据重新设置后端服务器的权重值。
一种智能设置负载均衡后端服务器权重的系统，其特征在于：包括负载均衡模块，测试工具管理模块和性能权重设置模块；
所述测试工具管理模块用于管理不同维度的性能测试工具，并根据业务场景选取性能测试工具对相应的后端服务器性能进行测试；
所述性能权重设置模块用于设置不同维度的性能影响因子的权重值；
所述负载均衡模块负责在添加后端服务器时，调用性能测试接口来拉取后端服务器的性能指标；根据获取的后端服务器的性能指标测试结果，结合不同维度的性能影响因子的权重值得到综合性能评分，按综合性能评分的比例计算确定各个后端服务器的权重，并根据得到的各个后端服务器的权重实现负载均衡。
所述负载均衡模块在访问量低的时间段进行性能测试数据的拉取，重新设置后端服务器的权重值。
如果所述负载均衡模块没能拉取到性能指标，则调用性能测试应用进行测试，根据测试值计算得到综合性能评分，并作为各后端服务器的负载均衡权重值。
还包括定时任务管理模块，用于管理设置定时任务，定时调用负载均衡模块拉取后端服务器的性能指标，将最新的性能测试数据覆盖到之前的性能测试文件中，并返回给负载均衡模块，根据最新的性能测试数据重新设置后端服务器的权重值。
本发明的有益效果是：该智能设置负载均衡后端服务器权重的方法及系统，能够帮黏住用户动态校准负载均衡的权重值，从而使得负载均衡的权重轮询效果更好，资源的分配更加科学，有效减少资源的浪费，提升效率和利用率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
附图1为本发明智能设置负载均衡后端服务器权重的方法示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好的理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚，完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。
现在主流的负载均衡软件是四层的LVS和七层的Nginx，他们都具有很强的负载均衡性能。LVS(Linux Virtual Server)即Linux虚拟服务器，是一个开源负载均衡项目，目前已经被集成到Linux内核模块中。Nginx作为当前最流行的负载均衡开源软件之一，并发连接性能优秀，内存消耗少，且安装和配置比较简单，稳定性高。
unixbench是一个用于测试unix系统性能的工具，也是一个比较通用的衡量标准。测试的目的是对类Unix系统提供一个基本的性能指示，很多测试用于系统性能的不同方面。这些测试的结果是一个指数值，这个值是测试系统的测试结果与一个基线系统测试结果比较得到的指数值，这样比原始值更容易得到参考价值。测试集合里面所有的测试得到的指数值综合起来得到整个系统的指数值。既有各项的测试有得分，还有综合性能评分，这样可以很方便的通过分数去比较。
该智能设置负载均衡后端服务器权重的方法，包括以下步骤：
步骤1：在后端服务器中安装用于测试不同维度性能的测试工具；
步骤2：根据负载均衡实际的业务场景，用户自主设置不同维度的性能影响因子的权重值；
步骤3：在添加后端服务器时，负载均衡模块调用性能测试接口来拉取后端服务器的性能指标；
步骤4：根据获取的后端服务器的性能指标测试结果，结合不同维度的性能影响因子的权重值得到综合性能评分，按综合性能评分的比例计算确定各个后端服务器的权重。
所述步骤3中，负载均衡模块在访问量低的时间段进行性能测试数据的拉取，重新设置后端服务器的权重值。
所述步骤3中，如果负载均衡模块没能拉取到性能指标，则调用性能测试应用进行测试，根据测试值计算得到综合性能评分，并作为各后端服务器的负载均衡权重值。
所述步骤3中，设置定时任务，定时调用性能测试接口来拉取后端服务器的性能指标，将最新的性能测试数据覆盖到之前的性能测试文件中，并返回给负载均衡模块，根据最新的性能测试数据重新设置后端服务器的权重值。
该智能设置负载均衡后端服务器权重的系统，包括负载均衡模块，测试工具管理模块和性能权重设置模块；
所述测试工具管理模块用于管理不同维度的性能测试工具，并根据业务场景选取性能测试工具对相应的后端服务器性能进行测试；
所述性能权重设置模块用于设置不同维度的性能影响因子的权重值；
所述负载均衡模块负责在添加后端服务器时，调用性能测试接口来拉取后端服务器的性能指标；根据获取的后端服务器的性能指标测试结果，结合不同维度的性能影响因子的权重值得到综合性能评分，按综合性能评分的比例计算确定各个后端服务器的权重，并根据得到的各个后端服务器的权重实现负载均衡。
所述负载均衡模块在访问量低的时间段进行性能测试数据的拉取，重新设置后端服务器的权重值。
如果所述负载均衡模块没能拉取到性能指标，则调用性能测试应用进行测试，根据测试值计算得到综合性能评分，并作为各后端服务器的负载均衡权重值。
还包括定时任务管理模块，用于管理设置定时任务，定时调用负载均衡模块拉取后端服务器的性能指标，将最新的性能测试数据覆盖到之前的性能测试文件中，并返回给负载均衡模块，根据最新的性能测试数据重新设置后端服务器的权重值。
实施例1
首先要安装负载均衡软件，根据业务场景，选择四层的LVS或者7层的Nginx等并正确配置网络相关的设置。两者都是性能很强的主流负载均衡软件。再配置负载均衡的 HA保证该负载均衡的高可靠性，具体的配置方法和负载均衡架构根据实际情况配置即可。
选择性能测试工具，配置负载均衡软件中对后端服务器性能要求的权重。如果业务需要很强的IO能力，就为后端服务器IO测试软件测试的结果设置较高的权重值。性能维度可以由用户来设置，常见的几个维度就是网络，cpu，内存，IO等，每种都有性能测试的软件可以进行测试，这些性能测试指标必须要在用户后端服务器的性能文件中可以查询到。每个性能测试的软件名称对应一个测试结果。
例如，该业务场景主要是I/0和网络，就可以给这两个性能测试软件分别设置40％的权重，其他权重分配给其他。用户和运维人员可能对服务器的性能不了解，但却一定了解业务场景。
负载均衡软件在添加后端服务器时，去后端服务器的指定性能文件中根据性能测试工具拉取到性能测试的结果。
后端服务器根据业务场景的需要和负载均衡软件设置的性能工具来进行性能测试。一般性能测试的常用软件为unibench。unixbench是一个用于测试unix系统性能的工具，测试的结果是一个指数值，这个值是测试系统的测试结果与一个基线系统测试结果比较得到的指数值，这样比原始值更容易得到参考价值。网络可以使用网络性能测试工具例如 iperf。Linux下还可以使用lozone进行I/O进行性能测试。根据用户对服务器性能测试工具的不同将软件和计算结果保存在指定文件中，等待负载均衡软件的拉取。后端服务器进行性能测试的时候应根据负载均衡软件的设置，不会在用户大规模访问的时候进行测试从而影响业务的正常使用。
根据测试结果比例计算最后的权重。服务器A和服务器B组成的网络结构中，如果性能测试规则只有unibench，计算结果计算出服务器A结果为1150，服务器B计算结果为750，那么服务器A和服务器B的权重就可以设置为23和15。计算结果也可以对值先进行模糊化再约分处理，例如1650-1749之间都可以按照1700处理，如果有两项指标，就可以根据比例*权重值进行相加最后在约分处理。
随着使用的时间，后端服务器的实际性能可能会发生变化，或者服务器会发生一些硬件的升级，此时可以手动执行校准，或者规定在一个时间段，负载均衡侧发起校准请求。后端服务器收到请求后会重新进行性能测试，将最新的测试结果覆盖到之前的性能测试文件中并返回给负载均衡侧，负载均衡软件侧根据新的结果进行权重的重新配置。
实施例2
Nginx负载均衡下面有3台服务器，本业务场景对服务器的综合性能和网速有一定要求：
负载均衡端首先要安装负载均衡软件，根据业务场景，选择7层的Nginx并正确配置。配置好负载均衡的HA保证高可用。
选择性能测试工具并配置负载均衡对后端服务器性能要求的权重。本实施例中主要是服务器的综合性能和网速。综合性能可以使用unibench软件来进行跑分，网速可以使用 speedtest-cli测试工具。具体的测试工具可以根据业务场景来选择，但是需要根据返回的结果进行适配。将服务器的综合性能和网速的权重都设置为50％，其他性能暂不测试。
后端服务器保证和负载均衡正确的网络配置并配置好业务，同时要安装unibench工具和speedtest-cli工具，并配置测试脚本以供负载均衡软件后期调用，也可以直接调用等待负载均衡侧拉取，测试结果输出到负载均衡软件的指定路径中。
负载均衡软件在添加后端服务器的时候，去后端服务器的指定性能文件中拉取性能值，根据权重计算出一个性能分数。现在3台后端服务器经过性能测试的测试之后，unibench测试结果分别为服务器A综合得分4154，服务器B综合得分4873，服务器C 综合得分3588，speedtest-cli测试结果分别为服务器A的上行速度和下行速度32Mbit/s，34Mbit/s；服务器B的上行速度和下行速度36Mbit/s，50Mbit/s；服务器C的上行速度和下行速度27Mbit/s，30Mbits/s。根据简单的计算，unibench的值可以模糊化为4200，4900 和3600，3台后端服务器比例为42：49：36，上行速度和下行速度可以相加，3台后端服务器比例为66：86：57。服务器的综合性能和网速各占50％的权重，计算结果并约分处理为36：45：31，该数值即为上述3个服务器在负载均衡软件中的加权轮询的权重值。
以上所述的实施例，只是本发明具体实施方式的一种，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。
Claims (8)
1.一种智能设置负载均衡后端服务器权重的方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：在后端服务器中安装用于测试不同维度性能的测试工具；
步骤2：根据负载均衡实际的业务场景，用户自主设置不同维度的性能影响因子的权重值；
步骤3：在添加后端服务器时，负载均衡模块调用性能测试接口来拉取后端服务器的性能指标；
步骤4：根据获取的后端服务器的性能指标测试结果，结合不同维度的性能影响因子的权重值得到综合性能评分，按综合性能评分的比例计算确定各个后端服务器的权重。
2.根据权利要求1所述的智能设置负载均衡后端服务器权重的方法，其特征在于：所述步骤3中，负载均衡模块在访问量低的时间段进行性能测试数据的拉取，重新设置后端服务器的权重值。
3.根据权利要求1所述的智能设置负载均衡后端服务器权重的方法，其特征在于：所述步骤3中，如果负载均衡模块没能拉取到性能指标，则调用性能测试应用进行测试，根据测试值计算得到综合性能评分，并作为各后端服务器的负载均衡权重值。
4.根据权利要求1所述的智能设置负载均衡后端服务器权重的方法，其特征在于：所述步骤3中，设置定时任务，定时调用性能测试接口来拉取后端服务器的性能指标，将最新的性能测试数据覆盖到之前的性能测试文件中，并返回给负载均衡模块，根据最新的性能测试数据重新设置后端服务器的权重值。
5.一种智能设置负载均衡后端服务器权重的系统，其特征在于：包括负载均衡模块，测试工具管理模块和性能权重设置模块；
所述测试工具管理模块用于管理不同维度的性能测试工具，并根据业务场景选取性能测试工具对相应的后端服务器性能进行测试；
所述性能权重设置模块用于设置不同维度的性能影响因子的权重值；
所述负载均衡模块负责在添加后端服务器时，调用性能测试接口来拉取后端服务器的性能指标；根据获取的后端服务器的性能指标测试结果，结合不同维度的性能影响因子的权重值得到综合性能评分，按综合性能评分的比例计算确定各个后端服务器的权重，并根据得到的各个后端服务器的权重实现负载均衡。
6.根据权利要求5所述的智能设置负载均衡后端服务器权重的系统，其特征在于：所述负载均衡模块在访问量低的时间段进行性能测试数据的拉取，重新设置后端服务器的权重值。
7.根据权利要求5所述的智能设置负载均衡后端服务器权重的系统，其特征在于：如果所述负载均衡模块没能拉取到性能指标，则调用性能测试应用进行测试，根据测试值计算得到综合性能评分，并作为各后端服务器的负载均衡权重值。
8.根据权利要求5所述的智能设置负载均衡后端服务器权重的系统，其特征在于：还包括定时任务管理模块，用于管理设置定时任务，定时调用负载均衡模块拉取后端服务器的性能指标，将最新的性能测试数据覆盖到之前的性能测试文件中，并返回给负载均衡模块，根据最新的性能测试数据重新设置后端服务器的权重值。
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