一种集群负载均衡的方法及其系统技术方案

本发明专利技术实施例提供一种集群负载均衡的方法及其系统，所述方法包括每隔固定时间获取所述集群内每个节点的性能参数；根据所述性能参数获取该节点的综合负载冗余值，其中所述节点的综合负载冗余值为该节点的性能参数的加权和；接收到所述应用程序对应的连接请求后，将所述连接请求分配至所述综合负载冗余值大于其综合负载冗余阈值的节点，所述综合负载冗余阈值为所述节点的最小剩余空间量。这种集群负载均衡的方法及其系统能够根据集群内节点的当前处理能力合理分配接收到的与应用程序对应的连接请求，避免计算机集群内某些节点负载过重而某些节点处于空闲状态，进而提高整体计算机集群的处理性能。

【技术实现步骤摘要】
一种集群负载均衡的方法及其系统
本专利技术属于计算机通信
，具体涉及一种集群负载均衡的方法及其系统。
技术介绍
计算机集群是指多台普通的计算机通过局域网络连接成为的一个整体，计算机集群内的每个计算机称为一个节点，计算机集群内的所有节点共同为接收到的连接请求对应的应用程序提供服务。计算机集群通过各个节点之间的快速信息交流和负载均衡处理为多个节点分配任务，从而提高整个计算机集群的处理能力。计算机集群中各个节点的处理能力并不完全相同，每个应用程序所需要的资源也是千差万别。因此，均衡调度每一个节点、使每个节点都发挥出最大的性能，即负载均衡处理但当了非常重要的角色。目前，现有的均衡处理器大多采用单一资源优先算法（如最小响应时间优先算法或者最小连接数优先算法）或者随机分配算法等实现。但是，单一资源优先算法仅根据计算机集群中节点的单一资源（如响应时间或者存活请求连接数等）使用情况分配与应用程序对应的连接请求，不能根据需要灵活的派发请求；采用随机分配算法时，系统中各个节点被选中的概率相等，但是随机分配算法具有一定的盲目性，往往会造成计算机集群中某些节点被多次重复选择、而另一些节点未被选择（即选择呈现出局部聚集性），从而导致计算机集群整体性能和吞吐量不高。为解决上述问题，目前较多的采用部分负载均衡算法。部分负载均衡算法综合考虑了集群中各个节点的性能参数（其中性能参数可以包括多个参数值，这些参数值例如可以是内存利用率、CPU利用率、网络带宽、响应时间、存活请求连接数等）对该节点的影响。部分负载均衡算法中各个节点的性能参数是一次获得的，在负载均衡过程中这些性能参数无法及时准确地反映对应节点的当前处理能力，造成无法根据集群内节点的当前处理能力合理分配接收到的与应用程序对应的连接请求，进而影响整个计算机集群的处理性能。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种基于集群内节点的当前性能参数的集群负载均衡的方法及其系统，以提高整个计算机集群的处理性能。为实现上述目的，本专利技术的一个实施例提供一种集群负载均衡的方法，所述方法包括：每隔固定时间获取所述集群内每个节点的性能参数；根据所述性能参数获取该节点的综合负载冗余值，其中所述节点的综合负载冗余值为该节点的性能参数的加权和，所述性能参数对应的权数跟与其对应的应用程序有关；接收到所述应用程序对应的连接请求后，将所述连接请求分配至所述综合负载冗余值大于其综合负载冗余阈值的节点，所述综合负载冗余阈值为所述节点的最小剩余空间量。优选地，所述将所述连接请求分配至所述综合负载冗余值大于其综合负载冗余阈值的节点，包括：选取所述综合负载冗余值大于其综合负载冗余阈值的节点；根据所述综合负载冗余值大于其综合负载冗余阈值的节点的综合负载冗余值及所述集群的总综合负载冗余值获取这些节点中单个节点的综合负载冗余率，其中所述集群的总综合负载冗余值为所述集群内所有节点的综合负载冗余值的和；设定所述综合负载冗余率不小于第一预定冗余率的节点属于第一低负载组，所述综合负载冗余率小于所述第一预定冗余率且不小于第二预定冗余率的节点属于第一中负载组，其中所述节点的综合负载冗余率为该节点的所述综合负载冗余值与所述集群的总综合负载冗余值之间的比值；根据轮转法将所述连接请求分配至属于所述第一中负载组的节点，或者，根据轮转法将所述连接请求分配至属于所述第一低负载组的节点。优选地，所述将所述连接请求分配至所述综合负载冗余值大于其综合负载冗余阈值的节点，包括：选取所述综合负载冗余值大于其综合负载冗余阈值的节点；设定综合负载冗余剩余量不小于第一预定剩余量的节点属于第二低负载组，所述综合负载冗余剩余量小于第一预定剩余量且不小于第二预定剩余量的节点属于第二中负载组，其中节点的综合负载冗余剩余量为该节点的所述综合负载冗余值超出其综合负载冗余阈值的量；根据轮转法将所述连接请求分配至属于所述第二中负载组的节点，或者，根据轮转法将所述连接请求分配至属于所述第二低负载组的节点。优选地，所述将所述连接请求分配至所述综合负载冗余值大于其综合负载冗余阈值的节点，具体为：采用轮转法将所述连接请求分配至所述综合负载冗余值大于其综合负载冗余阈值的节点。优选地，所述每个节点的性能参数包括两个以上参数值，所述将所述连接请求分配至所述综合负载冗余值大于其综合负载冗余阈值的节点前，所述方法还包括：确定所述节点的每个所述参数值的冗余值大于所述参数值的冗余阈值。优选地，所述节点的性能参数包括响应时间，所述将所述连接请求分配至所述综合负载冗余值大于其综合负载冗余阈值的节点前，所述方法还包括：获取该节点的响应时间；双通道示波器的两个通道与该节点的并口相连、且信号发生器连接在双通道示波器的一个通道上；所述获取该节点的响应时间，包括：记录所述双通道示波器接收第一脉冲信号的第一时刻，所述第一脉冲信号由所述信号发生器产生并通过所述双通道示波器的一个通道传送至所述双通道示波器和所述节点的并口；记录所述双通道示波器接收第二脉冲信号的第二时刻，所述第二脉冲信号由所述节点的并口接收并通过所述双通道示波器的另一通道传送至所述双通道示波器，其中所述第二脉冲信号与所述第一脉冲信号相同；获取所述第二时刻与所述第一时刻之间的差值，令所述差值为所述节点的响应时间。相应地，本专利技术实施例还提供一种集群负载均衡的系统，所述系统包括：第一获取单元，用于每隔固定时间获取所述集群内每个节点的性能参数；第二获取单元，用于根据所述第一获取单元获取的所述性能参数获取该节点的综合负载冗余值，其中所述节点的综合负载冗余值为该节点的性能参数的加权和，所述性能参数对应的权数跟与其对应的应用程序有关；分配单元，用于在接收到所述应用程序对应的连接请求后，将所述连接请求分配至所述综合负载冗余值大于其综合负载冗余阈值的节点，所述综合负载冗余阈值为所述节点的最小剩余空间量。优选地，所述分配单元包括：第一选取单元，用于选取所述综合负载冗余值大于其综合负载冗余阈值的节点；第一获取子单元，用于根据所述综合负载冗余值大于其综合负载冗余阈值的节点的综合负载冗余值及所述集群的总综合负载冗余值获取这些节点中单个节点的综合负载冗余率，其中所述集群的总综合负载冗余值为所述集群内所有节点的综合负载冗余值的和；设定所述综合负载冗余率不小于第一预定冗余率的节点属于第一低负载组，所述综合负载冗余率小于所述第一预定冗余率且不小于第二预定冗余率的节点属于第一中负载组，其中所述节点的综合负载冗余率为该节点的所述综合负载冗余值与所述集群的总综合负载冗余值之间的比值；第一分配子单元，用于根据轮转法将所述连接请求分配至属于所述第一中负载组的节点；第二分配子单元，用于根据轮转法将所述连接请求分配至属于所述第一低负载组的节点。优选地，所述分配单元包括：第二选取单元，用于选取所述综合负载冗余值大于其综合负载冗余阈值的节点；设定综合负载冗余剩余量不小于第一预定剩余量的节点属于第二低负载组，所述综合负载冗余剩余量小于第一预定剩余量且不小于第二预定剩余量的节点属于第二中负载组，其中节点的综合负载冗余剩余量为该节点的所述综合负载冗余值超出其综合负载冗余阈值的量；第三分配子单元，用于根据轮转法将所述连接请求分配至属于所述第二中负载组的节点；第四分配子单元，用于根据轮转法将所述连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种集群负载均衡的方法，其特征在于，所述方法包括：每隔固定时间获取所述集群内每个节点的性能参数；根据所述性能参数获取该节点的综合负载冗余值，其中所述节点的综合负载冗余值为该节点的性能参数的加权和，所述性能参数对应的权数跟与其对应的应用程序有关；接收到所述应用程序对应的连接请求后，将所述连接请求分配至所述综合负载冗余值大于其综合负载冗余阈值的节点，所述综合负载冗余阈值为所述节点的最小剩余空间量。

【技术特征摘要】
1.一种集群负载均衡的方法，其特征在于，所述方法包括：每隔固定时间获取所述集群内每个节点的性能参数；根据所述性能参数获取该节点的综合负载冗余值，其中所述节点的综合负载冗余值为该节点的性能参数的加权和，所述性能参数对应的权数跟与其对应的应用程序有关，所述综合负载冗余值表征所述节点当前的剩余处理能力；接收到所述应用程序对应的连接请求后，将所述连接请求分配至所述综合负载冗余值大于其综合负载冗余阈值的节点，所述综合负载冗余阈值为所述节点的最小剩余空间量；其中，所述综合负载冗余值的计算公式为：Li＝Wi(k1×Ci+k2×Mi+k3×Bi+k4×Ri+k5×Si)，其中1≤i≤n，i表示第i个节点，Ci、Mi、Bi、Ri、Si为第i个节点对应特定一个应用程序时的五个性能参数值，Wi为第i个节点的性能参数的权数，k1、k2、k3、k4、k5为第i个节点对应于特定一个应用程序时与五个性能参数值分别对应的权数，k1+k2+k3+k4+k5＝1。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述连接请求分配至所述综合负载冗余值大于其综合负载冗余阈值的节点，包括：选取所述综合负载冗余值大于其综合负载冗余阈值的节点；根据所述综合负载冗余值大于其综合负载冗余阈值的节点的综合负载冗余值及所述集群的总综合负载冗余值获取这些节点中单个节点的综合负载冗余率，其中所述集群的总综合负载冗余值为所述集群内所有节点的综合负载冗余值的和；设定所述综合负载冗余率不小于第一预定冗余率的节点属于第一低负载组，所述综合负载冗余率小于所述第一预定冗余率且不小于第二预定冗余率的节点属于第一中负载组，其中所述节点的综合负载冗余率为该节点的所述综合负载冗余值与所述集群的总综合负载冗余值之间的比值；根据轮转法将所述连接请求分配至属于所述第一中负载组的节点，或者，根据轮转法将所述连接请求分配至属于所述第一低负载组的节点。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述连接请求分配至所述综合负载冗余值大于其综合负载冗余阈值的节点，包括：选取所述综合负载冗余值大于其综合负载冗余阈值的节点；设定综合负载冗余剩余量不小于第一预定剩余量的节点属于第二低负载组，所述综合负载冗余剩余量小于第一预定剩余量且不小于第二预定剩余量的节点属于第二中负载组，其中节点的综合负载冗余剩余量为该节点的所述综合负载冗余值超出其综合负载冗余阈值的量；根据轮转法将所述连接请求分配至属于所述第二中负载组的节点，或者，根据轮转法将所述连接请求分配至属于所述第二低负载组的节点。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述连接请求分配至所述综合负载冗余值大于其综合负载冗余阈值的节点，具体为：采用轮转法将所述连接请求分配至所述综合负载冗余值大于其综合负载冗余阈值的节点。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述每个节点的性能参数包括两个以上参数值，所述将所述连接请求分配至所述综合负载冗余值大于其综合负载冗余阈值的节点前，所述方法还包括：确定所述节点的每个所述参数值的冗余值大于所述参数值的冗余阈值。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述节点的性能参数包括响应时间，所述将所述连接请求分配至所述综合负载冗余值大于其综合负载冗余阈值的节点前，所述方法还包括：获取该节点的响应时间；双通道示波器的两个通道与该节点的并口相连、且信号发生器连接在双通道示波器的一个通道上；所述获取该节点的响应时间，包括：记录所述双通道示波器接收第一脉冲信号的第一时刻，所述第一脉冲信号由所述信号发生器产生并通过所述双通道示波器的一个通道传送至所述双通道示波器和所述节点的并口；记录所述双通道示波器接收第二脉冲信号的第二时刻，所述第二脉冲信号由所述节点的并口接收并通过所述双通道示波器的另一通道传送至所述双通道示波器，其中所述第二脉冲信号与所述第一脉冲信号相同；获取所述第二时刻与所述第一时刻之间的差值，令所...

【专利技术属性】
技术研发人员：白利达，陈岚，王颖，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：发明
国别省市：