一种基于条带划分的负载均衡处理方法技术

本发明专利技术公开了一种基于条带划分的负载均衡处理方法，涉及数据处理技术领域。本发明专利技术包括如下步骤：计算数据的特征值包围盒；将数据的特征值包围盒划分为M个矩形条带，并按照次序对条带进行编号；从编号最小的矩形条带开始逐次合并，并累加合并区域中的数据量；若累加到第i

【技术实现步骤摘要】
一种基于条带划分的负载均衡处理方法


[0001]本专利技术属于数据处理
，特别是涉及一种基于条带划分的负载均衡处理方法。

技术介绍

[0002]随着计算机网络应用的普及，计算机网络用户的数量在不断膨胀，这对于应用服务提供商提出了更大的挑战：按照传统的方法使用单台应用服务器提供应用服务已经远远不能满足庞大的用户请求的需求，现在通常都会使用多台应用服务器向用户提供服务。但是，如何才能把所有的用户请求均衡地分布到后台应用服务器上，则是负载均衡需要解决的问题。
[0003]现有技术中，在处理海量数据时，为了发挥现代计算机多核架构并行处理计算的优势，需要保证计算节点负载的均衡。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种基于条带划分的负载均衡处理方法，通过条带预划分和自适应合并，对海量处理数据进行均匀划分，解决了现有的计算节点负载不均衡，数据划分不均匀的问题。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术是通过以下技术方案实现的：
[0006]本专利技术为一种基于条带划分的负载均衡处理方法，包括如下步骤：
[0007]步骤S1：计算数据的特征值包围盒；
[0008]步骤S2：根据计算单元的个数，将数据的特征值包围盒划分为M个矩形条带，并按照次序对条带进行编号；
[0009]步骤S3：从编号最小的矩形条带开始逐次合并，并累加合并区域中的数据量，当合并区域内的数据量N
F
满足负载阈值范围N
D
≤N
F
>≤N
U
时，则不再加入新的条带；式中，N
D
为负载阈值下限，N
U
为负载阈值上限；将条带内的数据标记并统一给予新的编号，不再参与合并；
[0010]步骤S4：若累加到第i
‑
1个条带时，合并区域内的数据量N
F
未达到满足单个节点负载阈值的下限N
D
，而将第i条带中的数据加入合并区域后，N
F
超过了单个节点负载阈值的上限N
D
，则需要对第i个条带的边界进行调整，直到有适量的数据量分配入合并区域；
[0011]步骤S5：从下一个条带开始，重复步骤S3、步骤S4，直到所有条带都被分配为止。
[0012]作为一种优选的技术方案，所述步骤S1中，特征值包围盒的计算步骤如下：
[0013]步骤S11：确定包围盒主轴方向；
[0014]步骤S12：获取图形对象的一系列点坐标的x,y分量；
[0015]步骤S13：计算包围盒的中心以及包围盒的半长。
[0016]作为一种优选的技术方案，所述步骤S11中，根据协方差计算公式获取协方差矩阵；
[0017]协方差计算公式为：
[0018][0019]根据协方差计算公式，得到协方差矩阵，具体公式如下：
[0020][0021]式中，C为对称矩阵，其对角线表示x，y分量的方差，非对角区域表示的两个分量的协方差，通过协方差矩阵求解特征值和特征向量，最大特征值对应的特征向量的方向即为包围盒的主轴方向。
[0022]作为一种优选的技术方案，所述步骤S13中，设方向向量记为P[P
0 P1]，将坐标点投影到方向向量上，找到x，y分量在每个方向上的最大值和最小值，分别记为vk
min
、vk
max
,k＝0,1；
[0023]得到包围盒的中心公式为：
[0024][0025]得到包围盒半长公式为：
[0026][0027]作为一种优选的技术方案，所述步骤S2中，M为整数且为计算单元数据K的整数倍。
[0028]作为一种优选的技术方案，所述步骤S4中，采用折半移动的微调规则来对条带的边界进行调整，具体实现方法如下：
[0029]步骤S41：若加入第i
‑
1个条带时N
F
＜N
D
，加入第i个条带后N
F
＞N
U
，则将第i个条带的下边界向内移动原始宽度的1/2，并重新统计第i个条带内的点数；
[0030]步骤S42：将新的第i个条带加入合并区，若N
F
＞N
U
，则将第i个条带的下边界向内移动；若N
F
＜N
D
，则将第i个条带的下边界向外移动，移动宽度为上一次移动的1/2，移动后重新统计条带内的数据量；
[0031]步骤S43：重复步骤S42并累积迭代次数，直到N
F
满足负载阈值范围N
D
≤N
F
≤N
U
或迭代次数达到上限；
[0032]步骤S44：重新统计新的第i+1个条带内的数据量，并开始执行下一个计算单元的区域合并任务。
[0033]作为一种优选的技术方案，所述步骤S43中，迭代次数的上限设定为四次，即每个合并区域最多通过四次边界调整；经过四次边界调整后，条带调整的细化程度为原始条带范围的1/24。
[0034]作为一种优选的技术方案，所述步骤S5中，设每个计算单元K所包含的数据量为N
A
，则负载阈值的计算公式为：
[0035][0036]式中,N
D
为负载阈值下限，N
U
为负载阈值上限，M为条带划分个数。
[0037]本专利技术具有以下有益效果：
[0038]本专利技术通过条带预划分和自适应合并，对海量处理数据进行均匀划分，并制定了折半移动的微调规则来对条带的边界进行调整，提高了数据均匀划分的效率，保证了计算节点负载的均衡。
[0039]当然，实施本专利技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
[0040]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述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。
[0041]图1为本专利技术的一种基于条带划分的负载均衡处理方法流程图；
[0042]图2为海量数据均匀划分示意图；
[0043]图3为征值包围盒的计算流程图。
具体实施方式
[0044]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0045]实施例一
[0046]在处理海量数据时，为了发挥现代计算机多核架构并行处理计算的优势，需要保证计算节点负载的均衡，本实施例通过条带预划分和自适应合并两步，实现海量处理数据的均匀划分；请参阅图1
‑
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于条带划分的负载均衡处理方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1：计算数据的特征值包围盒；步骤S2：根据计算单元的个数，将数据的特征值包围盒划分为M个矩形条带，并按照次序对条带进行编号；步骤S3：从编号最小的矩形条带开始逐次合并，并累加合并区域中的数据量，当合并区域内的数据量N
F
满足负载阈值范围N
D
≤N
F
≤N
U
时，则不再加入新的条带；式中，N
D
为负载阈值下限，N
U
为负载阈值上限；将条带内的数据标记并统一给予新的编号，不再参与合并；步骤S4：若累加到第i
‑
1个条带时，合并区域内的数据量N
F
未达到满足单个节点负载阈值的下限N
D
，而将第i条带中的数据加入合并区域后，N
F
超过了单个节点负载阈值的上限N
D
，则需要对第i个条带的边界进行调整，直到有适量的数据量分配入合并区域；步骤S5：从下一个条带开始，重复步骤S3、步骤S4，直到所有条带都被分配为止。2.根据权利要求1所述的一种基于条带划分的负载均衡处理方法，其特征在于，所述步骤S1中，特征值包围盒的计算步骤如下：步骤S11：确定包围盒主轴方向；步骤S12：获取图形对象的一系列点坐标的x,y分量；步骤S13：计算包围盒的中心以及包围盒的半长。3.根据权利要求1所述的一种基于条带划分的负载均衡处理方法，其特征在于，所述步骤S11中，根据协方差计算公式获取协方差矩阵；协方差计算公式为：根据协方差计算公式，得到协方差矩阵，具体公式如下：式中，C为对称矩阵，其对角线表示x，y分量的方差，非对角区域表示的两个分量的协方差，通过协方差矩阵求解特征值和特征向量，最大特征值对应的特征向量的方向即为包围盒的主轴方向。4.根据权利要求1所述的一种基于条带划分的负载均衡处理方法，其特征在于，所述步骤S13中，设方向向量记为P[P
0 P1]，将坐标点投影到方向向量上，找到x，y分量在每个方向上的最大值...

【专利技术属性】
技术研发人员：张英，
申请(专利权)人：劳弗尔视觉科技有限公司，
类型：发明
国别省市：