一种基于队列的IP分配方法及系统技术方案

本发明专利技术公开一种基于队列的IP分配方法及系统，所述方法包括：获取集群启动过程中所有空闲的IP地址；根据每个IP地址的历史使用情况数据计算每个IP地址的筛选优先级；根据每个IP地址的筛选优先级将所有可用的IP地址以队列的方式存储，维护一个IP地址队列；根据IP地址队列进行IP筛选和分配。本发明专利技术基于IP地址的筛选优先级维护一个IP地址队列，按照先进先出的原则将来获取和释放IP地址，提高IP地址的绑定和使用的时效性，提高资源使用效率。提高资源使用效率。提高资源使用效率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于队列的IP分配方法及系统


[0001]本专利技术属于计算机集群IP分配技术，具体涉及一种基于队列的IP分配方法及系统。

技术介绍

[0002]在大数据批量启动集群的过程中，往往需要使用大量的内网的IP地址，这些IP地址供教学过程使用，过去的做法是在可用的IP段中进行随机的选取，再进行IP地址的绑定。
[0003]而在实际使用过程中，由于硬件原因或者释放延迟等问题，有可能存在选中一个正在使用的IP，导致出现抢夺IP地质资源或IP地址的绑定无法成功的情况；IP随机选取也可能导致有不少的IP长期无法被选中，导致IP资源的浪费，不能提高资源的使用效率。教学过程中同时在线的学生众多，往往需要大批量、快速启动集群，因此集群需要符合快速响应需求，因此绑定IP时也需要考虑IP的可用性和时效性。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术提出了一种基于队列的IP分配方法及系统，用于解决大数据批量启动集群的过程中无法有效筛选和分配IP导致资源浪费的问题。
[0005]本专利技术第一方面，公开一种基于队列的IP分配方法，所述方法包括：
[0006]获取集群启动过程中所有空闲的IP地址；
[0007]根据每个IP地址的历史使用情况数据计算每个IP地址的筛选优先级；
[0008]根据每个IP地址的筛选优先级将所有可用的IP地址以队列的方式存储，维护一个IP地址队列；
[0009]根据IP地址队列进行IP筛选和分配。
[0010]优选的，所述每个IP地址的历史使用情况数据包括：
[0011]每个IP地址在最近的一个时间段内的使用次数、闲置时长、请求失败率和平均响应时间。
[0012]优选的，所述根据每个IP地址的历史使用情况数据计算每个IP地址的筛选优先级具体包括：
[0013]将所有空闲的IP地址按照闲置时长从长到短排列组成一个初始队列并顺序编号；
[0014]根据每个IP地址的闲置时长和平均响应时间计算对应IP地址的初始优先级；
[0015]根据每个IP地址在最近的一个时间段内的访问成功率评估对应IP地址的可用性；
[0016]根据每个IP地址的初始优先级、IP地址的可用性生成对应IP地址的最终优先级，将所述最终优先级作为IP地址的筛选优先级。
[0017]优选的，所述根据每个IP地址的闲置时长和平均响应时间计算初始优先级具体为：
[0018]设第i个IP地址在最近的一个时间段内的闲置时长为t
i
，绑定IP地址的平均响应时间为T
i
，计算初始优先级的公式为：
[0019][0020]p
i
为第i个IP地址对应的优先级，i＝1,2，
…
，N，N为初始队列长度。
[0021]优选的，所述根据每个IP地址的初始优先级、IP地址的可用性生成最终优先级具体包括：
[0022]根据第i个IP地址在最近的一个时间段内的使用次数m
i
、请求失败次数n
i
计算访问成功率
[0023]根据每个IP地址的初始优先级、IP地址的可用性生成最终优先级的公式为：
[0024][0025]其中，T为N个IP地址绑定的平均响应时间的均值，α0为预设阈值。
[0026]优选的，所述根据每个IP地址的优先级将所有可用的IP地址以队列的方式存储，维护一个IP地址队列具体包括：
[0027]按照IP地址的优先级调整初始队列，形成一个新的IP地址队列，在新的IP地址队列中，IP地址按照优先级从高到低的顺序排队，优先级最高的在队首，优先级最低的在队尾；
[0028]若队列中存在多个相同优先级，将多个相同优先级的IP地址按照闲置时长从长到短排列。
[0029]优选的，所述当有新的IP地址释放时，计算新释放的IP地址的优先级，并根据优先级大小将新释放的IP地址插入IP地址队列；
[0030]当集群请求使用IP地址时，每次均从IP地址队列的头部获取IP地址并分配。
[0031]本专利技术第二方面，公开一种基于队列的IP分配方法及系统，所述系统包括：
[0032]数据获取模块：用于获取集群启动过程中所有空闲的IP地址；
[0033]优先级计算模块：用于根据每个IP地址的历史使用情况数据计算每个IP地址的优先级；
[0034]队列维护模块：用于根据每个IP地址的优先级将所有可用的IP地址以队列的方式存储，维护一个IP地址队列；
[0035]IP筛选模块：用于根据IP地址队列进行IP筛选和分配。
[0036]本专利技术第三方面，公开一种电子设备，包括：至少一个处理器、至少一个存储器、通信接口和总线；
[0037]其中，所述处理器、存储器、通信接口通过所述总线完成相互间的通信；
[0038]所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令，以实现如本专利技术第一方面所述的方法。
[0039]本专利技术第四方面，公开一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机实现如本专利技术第一方面所述的方法。
[0040]本专利技术相对于现有技术具有以下有益效果：
[0041]1)根据每个IP地址的历史使用情况数据计算每个IP地址的筛选优先级；充分考虑了使用次数、闲置时长、请求失败率和响应时间的影响，优先筛选贤闲置时间长、使用次数少、请求失败率低且响应时间短的IP地址，一方面最大程度保障资源均衡，另一方面有效筛选符合集群快速响应需求的IP地址，提高IP地址的绑定和使用的时效性；
[0042]2)根据每个IP地址的筛选优先级将所有可用的IP地址以队列的方式存储，维护一个IP地址队列，按照先进先出的原则将来获取和释放IP地址，从头部获取IP能够保证每个IP都预留了一定时间的时间差，保证IP在不会因为延迟等原因使用异常，使用队列先进先出的方式来筛选IP能够保证所有的IP地址能够被轮询到，从而保证值最大的资源使用效率，且通过第一个IP被释放到下一次被使用在队列中滞留的时间来提高系统的一些容错性。
附图说明
[0043]为了更清楚地说明本专利技术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，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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。
[0044]图1为本专利技术基于队列的IP分配方法流程图；
[0045]图2为本专利技术计算每个IP地址的筛选优先级的流程示意图。
具体实施方式
[0046]下面将结合本专利技术实施方式，对本专利技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本专利技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本专利技术中的实施方式，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本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于队列的IP分配方法，其特征在于，所述方法包括：获取集群启动过程中所有空闲的IP地址；根据每个IP地址的历史使用情况数据计算每个IP地址的筛选优先级；根据每个IP地址的筛选优先级将所有可用的IP地址以队列的方式存储，维护一个IP地址队列；根据IP地址队列进行IP筛选和分配。2.根据权利要求1所述基于队列的IP分配方法，其特征在于，所述每个IP地址的历史使用情况数据包括：每个IP地址在最近的一个时间段内的使用次数、闲置时长、请求失败率和平均响应时间。3.根据权利要求2所述基于队列的IP分配方法，其特征在于，所述根据每个IP地址的历史使用情况数据计算每个IP地址的筛选优先级具体包括：将所有空闲的IP地址按照闲置时长从长到短排列组成一个初始队列并顺序编号；根据每个IP地址的闲置时长和平均响应时间计算对应IP地址的初始优先级；根据每个IP地址在最近的一个时间段内的访问成功率评估对应IP地址的可用性；根据每个IP地址的初始优先级、IP地址的可用性生成对应IP地址的最终优先级，将所述最终优先级作为IP地址的筛选优先级。4.根据权利要求3所述基于队列的IP分配方法，其特征在于，所述根据每个IP地址的闲置时长和平均响应时间计算初始优先级具体为：设第i个IP地址在最近的一个时间段内的闲置时长为t
i
，绑定IP地址的平均响应时间为T
i
，计算初始优先级的公式为：p
i
为第i个IP地址对应的优先级，i＝1,2，
…
，N，N为初始队列长度，ω1、ω2均为权重系数。5.根据权利要求4所述基于队列的IP分配方法，其特征在于，所述根据每个IP地址的初始优先级、IP地址的可用性生成最终优先级具体包括：根据第i个IP地址在最近的一个时间段内的使用次数m
i
、请求失败次数n
i<...

【专利技术属性】
技术研发人员：海克洪，胡志朋，
申请(专利权)人：湖北美和易思教育科技有限公司，
类型：发明
国别省市：