一种负载均衡方法及相关装置、系统制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种负载均衡方法，所述负载均衡方法应用于视频监控系统，用于解决现有技术中负载不均衡的问题，实现视频监控系统中各个设备间的负载均衡。本发明专利技术实施例方法包括：当第一设备检测到第一设备和第二设备的负载不均衡时，第一设备获取第一设备和第二设备的第一状态信息；当第一设备和第二设备的第一状态信息对应的值都不大于预设阈值时，第一设备获取第一设备和第二设备的第二状态信息；第一设备根据第一设备和第二设备的第二状态信息分别计算出第一设备和第二设备的空间占比；第一设备根据第一设备和第二设备的空间占比确定均衡策略；第一设备根据所述均衡策略进行调度，以使得第一设备和第二设备的负载均衡。

Load balancing method and related device and system

The embodiment of the invention discloses a load balancing method, the load balancing method is applied to the video monitoring system is used to solve the load balance problem in the existing technology, to achieve load balancing between various devices in video surveillance system. The method comprises the following steps: when the first device detects the load of the first and second devices is not balanced, the first state information of the first device to obtain the first and second devices; when the first state information corresponding to the first device and the second device value is larger than the preset threshold, the first device to obtain the state information of the first second the first and second devices; equipment second according to the state information of the first and second devices were calculated for the first and second devices accounted for space; the first device according to the first and second devices to determine the space ratio of equilibrium strategy; the first device according to the equilibrium strategy for scheduling, load balancing and equipment to make the first second equipment.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通信领域，具体涉及一种负载均衡方法及相关装置、系统。
技术介绍
近几年，随着用户量和数据量的爆发性增长，分布式架构越来越成为众多信息技术(英文全称：InformationTechnology，缩写：IT)企业平台的基础架构。通过堆叠大规模的、廉价的计算服务器、存储服务器，构建低成本的、可靠的大型平台，比如分布式计算平台、分布式存储系统等等。在这些大型平台中，集群是其中最核心的技术之一。集群是一种分布式协作技术，通过将大规模的节点组成协同工作的团队，快速地、可靠地完成规模庞大的目标任务。而由于基于团队化运作，集群必须考虑故障节点上的任务迁移以及节点之间的负载均衡，以此确保集群团队长时间可靠地工作。而故障迁移和负载均衡技术中，最核心的是其中的调度算法，比如：故障迁移算法、负载均衡算法，算法将决定集群团队中各个节点之间的压力平衡，不会因为个别节点的故障或者过载，导致整个集群的故障或者长时间过载运行。细分到安防监控领域，为了满足平安城市和大型园区的大规模组网需求，会将很多的网络视频录像机(英文全称：NetworkVideoRecorder，缩写：NVR)进行堆叠，进行统一的管理和维护。而随着用户对视频录像的可靠性提出更高的要求时，会在堆叠的基础上进一步组建共同协作的集群，形成可靠的大容量的视频监控云。目前，在视频监控领域，整体分为前端和后端，如图1a所示：前端为因特网协议摄像机(英文全称：InternetProtocolCamera，缩写：IPC)，用于采集实时图像，并将视频流传输到后端的NVR进行转发和存储。后端为NVR，用于集中接入和控制多个IPC，获取IPC的视频流转发、分发给监控平台的多个用户。同时，NVR自带大容量存储或者外加大型磁阵，可将视频录像存储在监控平台中，供后续回放、下载、备份使用。可以看出，所有的IPC都会接入到NVR中，并且将自身采集的码流传输到NVR中进行录像存储，这就要求NVR本身有较强的接入能力和足够的存储空间。特别是存储空间，随着高清化、4K化、智能化，NVR占用的存储空间越来越多，单个NVR已经无法满足大规模的摄像机的码流存储，这就衍生了堆叠的组网方式，如图2所示，堆叠组网将所有的NVR进行集中管理，并提供统一的业务入口，解决了在大型平安城市项目中，业务统一访问、设备统一管理等难题。此外，堆叠组网还提供横向扩展、动态伸缩的能力，当IPC数量增加时，可添加新的NVR用于接入新的IPC，而当IPC数量收缩时，用户可减少现有的NVR，降低运营成本。但是,由于各个NVR之间的计算能力、存储空间也不尽相同，堆叠组网下无法根据所有NVR的既有能力进行负载平衡。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种负载均衡方法及相关装置、系统，用于解决现有技术中负载不均衡的问题，实现视频监控系统中各个设备间的负载均衡，避免设备由于负载过重而导致的生命周期短或者由于负载过轻而导致的浪费存储空间资源的问题。本专利技术第一方面提供一种负载均衡方法，所述负载均衡方法应用于视频监控系统，所述视频监控系统包括多个设备，包括：当所述视频监控系统中的第一设备检测到所述第一设备和所述视频监控系统中的第二设备的负载不均衡时，所述第一设备获取所述第一设备和所述第二设备的第一状态信息；当所述第一设备和所述第二设备的第一状态信息都不大于预设阈值时，所述第一设备获取所述第一设备和所述第二设备的第二状态信息；所述第一设备根据所述第一设备和所述第二设备的第二状态信息分别计算出所述第一设备和所述第二设备的空间占比；所述第一设备根据所述第一设备和所述第二设备的空间占比确定均衡策略；所述第一设备根据所述均衡策略进行调度，以使得所述第一设备和所述第二设备的负载均衡。可见，第一设备利用第一设备和第二设备的空间占比确定均衡策略，根据所述均衡策略进行调度，以使得所述第一设备和所述第二设备的负载均衡。可见，在本专利技术中无需根据设备的负载能力进行手动规划，而是第一设备自动根据当前第一设备和第二设备的空间占比确定均衡策略，使得每个设备的负载均衡，大量节省成本，避免设备由于负载过重而导致的生命周期短或者由于负载过轻而导致的浪费存储空间资源，从而最大限度满足用户需求。在本专利技术中，空间占比用于表示预期占用的存储空间与总存储空间的比率，例如：第一设备预期占用的存储空间是通过接入其他设备而确定，则第一设备的空间占比表示为在第一设备上预期接入的其他设备所占用的存储空间与第一设备的总存储空间的比率，当然，在实际应用中，当第一设备预期没有接入其他设备，第一设备预期自身存储资源占用了第一设备的存储空间，则第一设备的空间占比表示为第一设备预期自身存储资源所占用的存储空间与第一设备的总存储空间的比率。在一些可选的实现方式中，所述第一设备根据所述第一设备和所述第二设备的第二状态信息分别计算出所述第一设备和所述第二设备的空间占比包括：所述第一设备根据在所述第一设备上接入的IPC的Cn，Br和Sd计算出所述第一设备的空间占比；所述第一设备根据在所述第二设备上分别接入的IPC的Cn，Br和Sd计算出所述第二设备的空间占比。可见，将接入的IPC的通道数(英文全称：Channelnumber，缩写：Cn)，码率(英文全称：Bitrate，缩写：Br)和留存期(英文全称：StorageDay，缩写：Sd)作为第一状态信息的参考因素从而计算出相应的空间占比。由于负载均衡的目的是使得每个设备的空间占比趋于一致,例如负载能力强的设备承载较重的负载，负载能力弱的设备承载较轻的负载，使得每个设备在有限的能力范围内承载相应的负载，总之，每个设备的空间占比趋于一致，即：没有超负荷的设备。考虑到第一设备和第二设备接入IPC后，IPC会传输码流至第一设备和第二设备从而形成录像，供用户回放和下载，由于录像会占用第一设备和第二设备的存储空间，而影响录像的主要因素为通道数，码率和留存期，其中，在本专利技术的
中，录像是核心需求，录像的核心参数包括录像的码率、录像的时长。其他的参数如帧率、分辨率等都会反映到码率的变化上。码率与录像时长则反映了IPC对第一设备和第二设备的存储空间的占用。如果是多通道设备，还需要考虑每个通道对存储空间的占用。这三个核心要素最终形成了每个IPC所占用的存储空间。由于第一设备和第二设备的存储空间有限，所以在本专利技术中，就需要考虑平衡第一设备和第二设备的存储空间占用，尽量满足不同的IPC对存储空间的需求。在一些可选的实现方式中，所述第一设备根据所述第一设备和所述第二设备的空间占比确定均衡策略包括：所述第一设备根据所述第一设备和所述第二设备所在的区域位置确定第一区域和第二区域；所述第一设备将第一区域所在的设备的空间占比进行大小值排序；所述第一设备根据所述第一区域所在的设备的空间占比进行大小值排序的结果确定第一目标设备和第二目标设备；所述第一设备将第一目标设备中接入的至少一个目标IPC预调度到所述第二目标设备中；当所述第一目标设备的空间占比与所述第二目标设备的空间占比的绝对差变小时，所述第一设备将所述第一目标设备中接入的至少一个目标IPC预调度到所述第二目标设备中确定为所述均衡策略；当所述第一目标设备的空间占比与所述第二目标设备的空间占比的绝对差没有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种负载均衡方法，所述负载均衡方法应用于视频监控系统，所述视频监控系统包括多个设备，其特征在于，包括：当所述视频监控系统中的第一设备检测到所述第一设备和所述视频监控系统中的第二设备的负载不均衡时，所述第一设备获取所述第一设备和所述第二设备的第一状态信息，其中，所述第二设备有多个；当所述第一设备和所述第二设备的第一状态信息对应的值都不大于预设阈值时，所述第一设备获取所述第一设备和所述第二设备的第二状态信息；所述第一设备根据所述第一设备和所述第二设备的第二状态信息分别计算出所述第一设备和所述第二设备的空间占比；所述第一设备根据所述第一设备和所述第二设备的空间占比确定均衡策略；所述第一设备根据所述均衡策略进行调度，以使得所述第一设备和所述第二设备的负载均衡。

【技术特征摘要】
1.一种负载均衡方法，所述负载均衡方法应用于视频监控系统，所述视频监控系统包括多个设备，其特征在于，包括：当所述视频监控系统中的第一设备检测到所述第一设备和所述视频监控系统中的第二设备的负载不均衡时，所述第一设备获取所述第一设备和所述第二设备的第一状态信息，其中，所述第二设备有多个；当所述第一设备和所述第二设备的第一状态信息对应的值都不大于预设阈值时，所述第一设备获取所述第一设备和所述第二设备的第二状态信息；所述第一设备根据所述第一设备和所述第二设备的第二状态信息分别计算出所述第一设备和所述第二设备的空间占比；所述第一设备根据所述第一设备和所述第二设备的空间占比确定均衡策略；所述第一设备根据所述均衡策略进行调度，以使得所述第一设备和所述第二设备的负载均衡。2.根据权利要求1所述的负载均衡方法，其特征在于，所述第一设备获取所述第一设备和第二设备的第二状态信息包括：所述第一设备获取所述第一设备的第二状态信息，其中，所述第一设备的第二状态信息包括在所述第一设备上接入的因特网协议摄像机IPC的通道数Cn，码率Br以及留存期Sd中的至少一个；所述第一设备获取所述第二设备的第二状态信息，其中，所述第二设备的第二状态信息包括在所述第二设备上接入的IPC的Cn，Br以及Sd中的至少一个。3.根据权利要求2所述的负载均衡方法，其特征在于，所述第一设备根据所述第一设备和所述第二设备的第二状态信息分别计算出所述第一设备和所述第二设备的空间占比包括：所述第一设备根据在所述第一设备上接入的IPC的Cn，Br和Sd计算出所述第一设备的空间占比；所述第一设备根据在所述第二设备上接入的IPC的Cn，Br和Sd计算出所述第二设备的空间占比。4.根据权利要求3所述的负载均衡方法，其特征在于，所述第一设备和
\t所述第二设备的的空间占比分别都表示为Rt，其中，其中，Da为所述第一设备的总存储空间，Di为所述第一设备上接入的IPC的预期的存储空间，n表示所述第一设备上接入的IPC的总个数；或者Da为所述第二设备的总存储空间，Di为所述第二设备上接入的IPC的预期的存储空间，n表示所述第二设备上接入的IPC的总个数，其中，i＝1,…,n，n为正整数，j表示通道数编号。5.根据权利要求4所述的负载均衡方法，其特征在于，所述第一设备根据所述第一设备和所述第二设备的空间占比确定均衡策略包括：所述第一设备根据所述第一设备和所述第二设备所在的区域位置确定第一区域和第二区域；所述第一设备将第一区域所在的设备的空间占比进行大小值排序；所述第一设备根据所述第一区域所在的设备的空间占比进行大小值排序的结果确定第一目标设备和第二目标设备；所述第一设备将第一目标设备中接入的至少一个目标IPC预调度到所述第二目标设备中；当所述第一目标设备的空间占比与所述第二目标设备的空间占比的绝对差变小时，所述第一设备将所述第一目标设备中接入的至少一个目标IPC预调度到所述第二目标设备中确定为所述均衡策略；当所述第一目标设备的空间占比与所述第二目标设备的空间占比的绝对差没有变小时，所述第一设备将第二区域所在的设备的空间占比进行大小值排序确定第三目标设备；所述第一设备将所述第一目标设备中接入的至少一个目标IPC预调度到所述第三目标设备中，以使得所述第一目标设备的空间占比与所述第三目标设备的空间占比的绝对差变小；所述第一设备将第一目标设备中接入的至少一个目标IPC预调度到所述第三目标设备中确定为所述均衡策略。6.根据权利要求1至5任一项所述的负载均衡方法，其特征在于，所述第一状态信息包括：内存占有率、中央处理器CPU占有率以及输入输出I/O占有率中的至少
\t一个。7.一种负载均衡装置，所述负载均衡装置应用于视频监控系统，所述视频监控系统包括多个设备，其特征在于，所述负载均衡装置包括：存储器，处理器，发射器与接收器；其中，所述发射器与所述接收器连接，所述存储器与所述处理器连接，所述处理器与所述发射器连接，所述处理器与所述接收器连接；通过调用所述存储器中存储的操作指令，所述处理器用于当检测到所述视频监控系统中的第一设备和所述视频监控系统中的第二设备的负载不均衡时，获取所述第一设备和所述第二设备的第一状态信息；所述处理器还用于当所述第一设备和所述第二设备的第一状态信息对应的值都不大于预设阈值时，获取所述第一设备和所述第二设备的第二状态信息；所述处理器还用于所述第一设备和所述第二设备的第二状态信息分别计算出所述第一设备和所述第二设备的空间占比；所述处理器还用于根据所述第一设备和所述第二设备的空间占比确定均衡策略；所述处理器还用于根据所述均衡策略进行调度，以使得所述第一设备和所述第二设备的负载均衡。8.根据权利要求7所述的负载均衡装置，其特征在于，所述处理器具体用于获取所述第一设备的第二状态信息，其中，所述第一设备的第二状态信息包括在所述第一设备上接入的因特网协议摄像机IPC的通道...

【专利技术属性】
技术研发人员：王天课，熊龙生，单如俊，
申请(专利权)人：杭州华为企业通信技术有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33