专利转让平台_买专利_卖专利_中国高校专利技术交易-买卖发明专利上知查网

全部分类
全部分类
基于请求的层次结构负载均衡方法及系统

基于请求的层次结构负载均衡方法及系统

IPC分类号 : G06F9/50I

申请号
CN201910674389.0
可选规格
  • 专利类型: 发明专利
  • 法律状态: 有权
  • 申请日: 2019-07-24
  • 公开号: CN110389839B
  • 公开日: 2019-10-29
  • 主分类号: G06F9/50
  • 专利权人: 中南民族大学

专利摘要

本发明公开了一种基于请求的层次结构负载均衡方法及系统。本发明通过采用基于请求的层次结构负载均衡系统来代替传统集中式、分布式的负载均衡系统,在满足分组策略需求的同时,有效降低了负载均衡系统的资源消耗,提高了集群的性能及可扩展性。此外,通过利用系统的熵值来判断系统是否需要进行调节,即是否处于不均衡的负载状态,并根据各个子负载均衡器的负载状态对子负载均衡器当前时刻的负载权值进行调整,最终根据各个子负载均衡器调整后的负载权值和预设的目标子负载均衡器选取标准,确定需要转发请求信息的目标子负载均衡器,并由目标子负载均衡器根据请求信息进行负载均衡处理,不仅可以最大化的实现负载均衡,还可以提升请求处理效率。

权利要求

1.一种基于请求的层次结构负载均衡方法,其特征在于,应用于基于请求的层次结构负载均衡系统,所述基于请求的层次结构负载均衡系统包括主负载均衡器和若干个子负载均衡器,所述方法包括以下步骤:

所述主负载均衡器在接收到农产品对应的请求信息时,计算所述基于请求的层次结构负载均衡系统的熵值,并根据所述熵值确定是否需要进行负载调节;

所述主负载均衡器在确定需要进行负载调节时,确定各个子负载均衡器的负载状态,并根据所述负载状态调整对应的子负载均衡器当前时刻的负载权值;

所述主负载均衡器根据各个子负载均衡器对应的调整后的负载权值和预设的目标子负载均衡器选取标准,确定需要转发所述请求信息的目标子负载均衡器;

所述目标子负载均衡器从所述请求信息中提取携带的配置信息,并根据预设的第二映射关系表确定所述请求信息对应的可用后端服务节点区域,所述第二映射关系表为所述配置信息与所述可用后端服务节点区域之间的对应关系;

所述目标子负载均衡器获取所述可用后端服务节点区域中每一个后端服务节点当前时刻的资源信息,并根据所述资源信息计算对应后端服务节点的节点权值;

所述目标子负载均衡器选取节点权值满足预设要求的后端服务节点作为需要处理所述请求信息的目标后端服务节点;

所述目标子负载均衡器将所述请求信息发送至所述目标后端服务节点。

2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述主负载均衡器在接收到农产品对应的请求信息时,计算所述基于请求的层次结构负载均衡系统的熵值,并根据所述熵值确定是否需要进行负载调节的步骤,包括:

所述主负载均衡器在接收到农产品对应的请求信息时,基于熵的负载计算公式计算所述基于请求的层次结构负载均衡系统的熵值,并判断所述熵值是否小于预设阈值;

所述主负载均衡器在确定所述熵值小于所述预设阈值时,确定需要进行负载调节。

3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述主负载均衡器在确定需要进行负载调节时,确定各个子负载均衡器的负载状态,并根据所述负载状态调整对应的子负载均衡器当前时刻的负载权值的步骤,包括:

所述主负载均衡器在确定需要进行负载调节时,计算各个子负载均衡器对应的负载差值;

所述主负载均衡器根据所述负载差值确定对应的子负载均衡器的负载状态,并根据所述负载状态调整对应的子负载均衡器当前时刻的负载权值。

4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述主负载均衡器在确定需要进行负载调节时,计算各个子负载均衡器对应的负载差值的步骤,包括:

所述主负载均衡器在确定需要进行负载调节时,获取各个子负载均衡器的初始权值、当前时刻的损失权值,以及所述基于请求的层次结构负载均衡系统当前时刻的系统平均权值;

所述主负载均衡器根据所述初始权值、所述损失权值和所述系统平均权值计算对应的子负载均衡器对应的负载差值。

5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述主负载均衡器根据所述负载差值确定对应的子负载均衡器的负载状态,并根据所述负载状态调整对应的子负载均衡器当前时刻的负载权值的步骤,包括:

所述主负载均衡器依次获取每一个子负载均衡器对应的负载差值,并根据预设的第一映射关系表确定获取到的负载差值对应的子负载均衡器的负载状态,所述第一映射关系表为所述负载差值与所述负载状态之间的对应关系;

所述主负载均衡器根据确定的负载状态确定对应的子负载均衡器是否需要进行权值调整;

所述主负载均衡器在确定所述子负载均衡器需要进行权值调整时,根据所述负载状态和预设标准负载状态信息确定所述子负载均衡器对应的权值调整标准;

所述主负载均衡器根据所述权值调整标准调整对应子负载均衡器当前时刻的负载权值。

6.如权利要求1至5任一项所述的方法,其特征在于,所述目标后端服务节点为所述目标子负载均衡器管理的负载均衡子域中的一个后端服务节点,所述负载均衡子域中存在若干个后端服务节点。

7.一种基于请求的层次结构负载均衡系统,其特征在于,所述系统基于层次结构,包括:主负载均衡器和若干个子负载均衡器;

所述主负载均衡器,用于在接收到农产品对应的请求信息时,计算所述基于请求的层次结构负载均衡系统的熵值,并根据所述熵值确定是否需要进行负载调节;

所述主负载均衡器,还用于在确定需要进行负载调节时,确定各个子负载均衡器的负载状态,并根据所述负载状态调整对应的子负载均衡器当前时刻的负载权值;

所述主负载均衡器,还用于根据各个子负载均衡器对应的调整后的负载权值和预设的目标子负载均衡器选取标准,确定需要转发所述请求信息的目标子负载均衡器;

所述目标子负载均衡器,用于从所述请求信息中提取携带的配置信息,并根据预设的第二映射关系表确定所述请求信息对应的可用后端服务节点区域,所述第二映射关系表为所述配置信息与所述可用后端服务节点区域之间的对应关系;

所述目标子负载均衡器,还用于获取所述可用后端服务节点区域中每一个后端服务节点当前时刻的资源信息,并根据所述资源信息计算对应后端服务节点的节点权值;

所述目标子负载均衡器,还用于选取节点权值满足预设要求的后端服务节点作为需要处理所述请求信息的目标后端服务节点;

所述目标子负载均衡器,还用于将所述请求信息发送至所述目标后端服务节点。

8.如权利要求7所述的系统,其特征在于,所述主负载均衡器,还用于在接收到农产品对应的请求信息时,基于熵的负载计算公式计算所述基于请求的层次结构负载均衡系统的熵值,并判断所述熵值是否小于预设阈值;

所述主负载均衡器,还用于在确定所述熵值小于所述预设阈值时,确定需要进行负载调节。

9.如权利要求8所述的系统,其特征在于,所述主负载均衡器,还用于在确定需要进行负载调节时,计算各个子负载均衡器对应的负载差值;

所述主负载均衡器,还用于根据所述负载差值确定对应的子负载均衡器的负载状态,并根据所述负载状态调整对应的子负载均衡器当前时刻的负载权值。

说明书

技术领域

本发明涉及互联网技术领域,尤其涉及一种基于请求的层次结构负载均衡方法及系统。

背景技术

由于农产品质量安全追溯系统是一个业务复杂的平台,面向不同需求的用户请求存在不同的业务场景以及不同程度的服务器资源消耗。随着该平台服务用户数量的增加,除了容易造成系统瓶颈的追溯模块服务,其他业务也存在并发问题隐患,当复杂业务环境下集群规模变大时,与各个节点的频繁通信会大大降低集群性能。

为了对上述问题进行改进优化,目前主要是通过集中式管理或分布式管理的方法来实现集群动态负载均衡。

但是,在集中式管理方法中,需要一个负载均衡器接收所有请求信息并将他们分发给不同的后端服务节点,而频繁与集群中所有后端服务节点的通信会造成较大的性能消耗。

在分布式管理方法中,多个负载均衡器的状态信息都相互共享,在接收到请求信息后是通过选举等方法选取目标负载均衡器,进而由目标负载均衡器将请求信息发送至后端服务节点,但是这种方式由于负载均衡器之间需要不断的进行状态信息共享,因而也会造成较大的性能消耗。

因此,如何降低负载均衡系统在处理请求任务过程中的性能消耗,以降低通信成本,进而提升整体服务质量显得尤为重要。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案,并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种基于请求的层次结构负载均衡方法及系统,旨在解决上述技术问题。

为实现上述目的,本发明提供了一种基于请求的层次结构负载均衡方法,所述方法应用于基于请求的层次结构负载均衡系统,所述基于请求的层次结构负载均衡系统包括主负载均衡器和若干个子负载均衡器,包括以下步骤:

所述主负载均衡器在接收到农产品对应的请求信息时,计算所述基于请求的层次结构负载均衡系统的熵值,并根据所述熵值确定是否需要进行负载调节;

所述主负载均衡器在确定需要进行负载调节时,确定各个子负载均衡器的负载状态,并根据所述负载状态调整对应的子负载均衡器当前时刻的负载权值;

所述主负载均衡器根据各个子负载均衡器对应的调整后的负载权值和预设的目标子负载均衡器选取标准,确定需要转发所述请求信息的目标子负载均衡器;

所述目标子负载均衡器根据所述请求信息进行负载均衡处理。

优选地,所述主负载均衡器在接收到农产品对应的请求信息时,计算所述基于请求的层次结构负载均衡系统的熵值,并根据所述熵值确定是否需要进行负载调节的步骤,包括:

所述主负载均衡器在接收到农产品对应的请求信息时,基于熵的负载计算公式计算所述基于请求的层次结构负载均衡系统的熵值,并判断所述熵值是否小于预设阈值;

所述主负载均衡器在确定所述熵值小于所述预设阈值时,确定需要进行负载调节。

优选地,所述主负载均衡器在确定需要进行负载调节时,确定各个子负载均衡器的负载状态,并根据所述负载状态调整对应的子负载均衡器当前时刻的负载权值的步骤,包括:

所述主负载均衡器在确定需要进行负载调节时,计算各个子负载均衡器对应的负载差值;

所述主负载均衡器根据所述负载差值确定对应的子负载均衡器的负载状态,并根据所述负载状态调整对应的子负载均衡器当前时刻的负载权值。

优选地,所述主负载均衡器在确定需要进行负载调节时,计算各个子负载均衡器对应的负载差值的步骤,包括:

所述主负载均衡器在确定需要进行负载调节时,获取各个子负载均衡器的初始权值、当前时刻的损失权值,以及所述基于请求的层次结构负载均衡系统当前时刻的系统平均权值;

所述主负载均衡器根据所述初始权值、所述损失权值和所述系统平均权值计算对应的子负载均衡器对应的负载差值。

优选地,所述主负载均衡器根据所述负载差值确定对应的子负载均衡器的负载状态,并根据所述负载状态调整对应的子负载均衡器当前时刻的负载权值的步骤,包括:

所述主负载均衡器依次获取每一个子负载均衡器对应的负载差值,并根据预设的第一映射关系表确定获取到的负载差值对应的子负载均衡器的负载状态,所述第一映射关系表为所述负载差值与所述负载状态之间的对应关系;

所述主负载均衡器根据确定的负载状态确定对应的子负载均衡器是否需要进行权值调整;

所述主负载均衡器在确定所述子负载均衡器需要进行权值调整时,根据所述负载状态和预设标准负载状态信息确定所述子负载均衡器对应的权值调整标准;

所述主负载均衡器根据所述权值调整标准调整对应子负载均衡器当前时刻的负载权值。

优选地,所述目标子负载均衡器根据所述请求信息进行负载均衡处理的步骤,包括:

所述目标子负载均衡器根据所述请求信息确定需要处理所述请求信息的目标后端服务节点,所述目标后端服务节点为所述目标子负载均衡器管理的负载均衡子域中的一个后端服务节点,所述负载均衡子域中存在若干个后端服务节点;

所述目标子负载均衡器将所述请求信息发送至所述目标后端服务节点。

优选地,所述目标子负载均衡器根据所述请求信息确定需要处理所述请求信息的目标后端服务节点的步骤,包括:

所述目标子负载均衡器从所述请求信息中提取携带的配置信息,并根据预设的第二映射关系表确定所述请求信息对应的可用后端服务节点区域,所述第二映射关系表为所述配置信息与所述可用后端服务节点区域之间的对应关系;

所述目标子负载均衡器获取所述可用后端服务节点区域中每一个后端服务节点当前时刻的资源信息,并根据所述资源信息计算对应后端服务节点的节点权值;

所述目标子负载均衡器选取节点权值满足预设要求的后端服务节点作为需要处理所述请求信息的目标后端服务节点。

此外,为实现上述目的,本发明还提出一种基于请求的层次结构负载均衡系统,所述系统基于层次结构,包括:主负载均衡器和若干个子负载均衡器;

所述主负载均衡器,用于在接收到农产品对应的请求信息时,计算所述基于请求的层次结构负载均衡系统的熵值,并根据所述熵值确定是否需要进行负载调节;

所述主负载均衡器,还用于在确定需要进行负载调节时,确定各个子负载均衡器的负载状态,并根据所述负载状态调整对应的子负载均衡器当前时刻的负载权值;

所述主负载均衡器,还用于根据各个子负载均衡器对应的调整后的负载权值和预设的目标子负载均衡器选取标准,确定需要转发所述请求信息的目标子负载均衡器;

所述目标子负载均衡器,用于根据所述请求信息进行负载均衡处理。

优选地,所述主负载均衡器,还用于在接收到农产品对应的请求信息时,基于熵的负载计算公式计算所述基于请求的层次结构负载均衡系统的熵值,并判断所述熵值是否小于预设阈值;

所述主负载均衡器,还用于在确定所述熵值小于所述预设阈值时,确定需要进行负载调节。

优选地,所述主负载均衡器,还用于在确定需要进行负载调节时,计算各个子负载均衡器对应的负载差值;

所述主负载均衡器,还用于根据所述负载差值确定对应的子负载均衡器的负载状态,并根据所述负载状态调整对应的子负载均衡器当前时刻的负载权值。

本发明通过采用基于请求的层次结构负载均衡系统来代替传统集中式、分布式的负载均衡系统,在满足分组策略需求的同时,有效降低了负载均衡系统的资源消耗,提高了集群的性能及可扩展性。

此外,通过利用系统的熵值来判断系统是否需要进行调节,即是否处于不均衡的负载状态,并根据各个子负载均衡器的负载状态对子负载均衡器当前时刻的负载权值进行调整,最终根据各个子负载均衡器调整后的负载权值和预设的目标子负载均衡器选取标准,确定需要转发请求信息的目标子负载均衡器,并由目标子负载均衡器根据请求信息进行负载均衡处理,不仅可以最大化的实现负载均衡,还可以提升请求处理效率。

附图说明

图1为本发明基于请求的层次结构负载均衡系统第一实施例的结构框图;

图2为本发明基于请求的层次结构负载均衡系统第一实施例的结构示意图;

图3为本发明基于请求的层次结构负载均衡方法第一实施例的流程示意图;

图4为本发明基于请求的层次结构负载均衡方法第二实施例的流程示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

参照图1,图1为本发明基于请求的层次结构负载均衡系统第一实施例的结构框体。

在第一实施例中,为了解决现在有基于请求的层次结构负载均衡系统存在的技术问题,同时解决集中式管理的基于请求的层次结构负载均衡系统和分布式管理的基于请求的层次结构负载均衡系统存在的技术问题,本实施例提供的基于请求的层次结构负载均衡系统具体是基于层次机构的基于请求的层次结构负载均衡系统。

相应地,所述基于请求的层次结构负载均衡系统主要包括:一个主负载均衡器和若干个子负载均衡器。

其中,所述主负载均衡器,主要用于在接收到农产品对应的请求信息时,计算所述基于请求的层次结构负载均衡系统的熵值,并根据所述熵值确定是否需要进行负载调节;在确定需要进行负载调节时,确定各个子负载均衡器的负载状态,并根据所述负载状态调整对应的子负载均衡器当前时刻的负载权值;以及根据各个子负载均衡器对应的调整后的负载权值和预设的目标子负载均衡器选取标准,确定需要转发所述请求信息的目标子负载均衡器。

所述目标子负载均衡器,主要用于根据所述请求信息进行负载均衡处理。

应当理解的是,由于目标子负载均衡器为该系统中若干个子负载均衡器中符合要求的一个子负载均衡器。因而,该系统中的每一个子负载均衡器实质的作用即为根据所述请求信息进行负载均衡处理。

此外,应当理解的是,图1中示出的4个子负载均衡器仅仅为一种具体结构,对本发明的技术方案并不够成人后限定,在实际应用中,本领域的技术人员可以根据需要在所述基于请求的层次结构负载均衡系统中设置任意数量各子负载均衡器,此处不做限制。

为了便于理解本实施例中提供的基于请求的层次结构负载均衡系统的具体架构,以下结合图2进行具体说明。

如图2所示,在实际应用中,可以将实际用来处理请求信息的后端服务节点(也可以称为后端服务器)按照一定的规则,比如相邻、处理类型等划分为多个负载均衡子域,如图2中的负载均衡子域1和负载均衡子域2。

相应地,为了便于区分每一个负载均衡子域中的后端服务节点,可以为每一个后端服务节点分配一个标识号,如图2中的S1-1、S1-2、S1-n表示负载均衡子域1中的后端服务节点,S2-1、S2-2、S2-n表示负载均衡子域2中的后端服务节点。

相应地,为了便于管理每一个负载均衡子域中的后端服务节点,需要在每一个负载均衡子域中设置一个子负载均衡器。

进一步地,在实际应用中可以在每一个子负载均衡器中部署不同的负载均衡策略,从而由子负载均衡器根据相应的负载均衡策略为接收到的请求信息进行后端服务节点的分配,大大提升负载均衡策略选择的灵活性。

此外,在实际应用中,为了尽可能提高基于请求的层次结构负载均衡系统的稳定性,还可以在基于请求的层次结构负载均衡系统中增设一个作用等同于主负载均衡器的从负载均衡器,并利用keepalive机制(一个可以检测死连接机制)建立主负载均衡器和从负载均衡器之间的通信。

同时,设置从负载均衡器在检测到主负责均衡器出现异常时,接任主负载均衡器的工作。

应当理解的是,以上仅为举例说明,对本发明的技术方案并不构成任何限定,在实际应用中,本领域的技术人员可以根据实际需要进行设置,此处不做限制。

此外,为了便于理解本实施例中提供的基于请求的层次结构负载均衡系统在实际应用中对接收到的请求信息进行负载均衡处理的过程,以下结合图2进行具体说明。

具体的说,所述主负载均衡器在接收到农产品对应的请求信息时,计算所述基于请求的层次结构负载均衡系统的熵值,并根据所述熵值确定是否需要进行负载调节的操作,具体为:

所述主负载均衡器在接收到农产品对应的请求信息时,基于熵的负载计算公式计算所述基于请求的层次结构负载均衡系统的熵值,并判断所述熵值是否小于预设阈值。

进一步地,所述主负载均衡器,还用于在确定所述熵值小于所述预设阈值时,确定需要进行负载调节。

此外,所述主负载均衡器在确定需要进行负载调节时,确定各个子负载均衡器的负载状态,并根据所述负载状态调整对应的子负载均衡器当前时刻的负载权值的操作,具体为:

所述主负载均衡器在确定需要进行负载调节时,计算各个子负载均衡器对应的负载差值。

进一步地,所述主负载均衡器,还用于根据所述负载差值确定对应的子负载均衡器的负载状态,并根据所述负载状态调整对应的子负载均衡器当前时刻的负载权值。

此外,所述主负载均衡器在确定需要进行负载调节时,计算各个子负载均衡器对应的负载差值的操作,具体为:

所述主负载均衡器,用于在确定需要进行负载调节时,获取各个子负载均衡器的初始权值、当前时刻的损失权值,以及所述基于请求的层次结构负载均衡系统当前时刻的系统平均权值。

进一步地,所述主负载均衡器,还用于根据所述初始权值、所述损失权值和所述系统平均权值计算对应的子负载均衡器对应的负载差值。

此外,所述主负载均衡器根据所述负载差值确定对应的子负载均衡器的负载状态,并根据所述负载状态调整对应的子负载均衡器当前时刻的负载权值的操作,具体为:

所述主负载均衡器,用于依次获取每一个子负载均衡器对应的负载差值,并根据预设的第一映射关系表确定获取到的负载差值对应的子负载均衡器的负载状态。

进一步地,所述主负载均衡器,还用于根据确定的负载状态确定对应的子负载均衡器是否需要进行权值调整。

进一步地,所述主负载均衡器,还用于在确定所述子负载均衡器需要进行权值调整时,根据所述负载状态和预设标准负载状态信息确定所述子负载均衡器对应的权值调整标准;

进一步地,所述主负载均衡器,还用于根据所述权值调整标准调整对应子负载均衡器当前时刻的负载权值。

需要说明的是,本实施例中所说的第一映射关系表为所述负载差值与所述负载状态之间的对应关系。

此外,所述目标子负载均衡器根据所述请求信息进行负载均衡处理的操作,具体为:

所述目标子负载均衡器,还用于根据所述请求信息确定需要处理所述请求信息的目标后端服务节点。

进一步地,所述目标子负载均衡器,还用于将所述请求信息发送至所述目标后端服务节点。

需要说明的是,本实施例中所说的目标后端服务节点为所述目标子负载均衡器管理的负载均衡子域中的一个后端服务节点。

此外,在实际应用中所述负载均衡子域中存在若干个后端服务节点。

此外,所述目标子负载均衡器根据所述请求信息确定需要处理所述请求信息的目标后端服务节点的操作,具体为:

所述目标子负载均衡器,用于从所述请求信息中提取携带的配置信息,并根据预设的第二映射关系表确定所述请求信息对应的可用后端服务节点区域。进一步地,所述目标子负载均衡器,还用于获取所述可用后端服务节点区域中每一个后端服务节点当前时刻的资源信息,并根据所述资源信息计算对应后端服务节点的节点权值;

进一步地,所述目标子负载均衡器,还用于选取节点权值满足预设要求的后端服务节点作为需要处理所述请求信息的目标后端服务节点。

需要说明的是,本实施例中所说的第二映射关系表具体为所述配置信息与所述可用后端服务节点区域之间的对应关系。

应当理解的是,以上给出的仅为所述基于请求的层次结构负载均衡系统在接收到请求时,系统中的主负载均衡器、与之通信连接的若干个子负载均衡器,以及子负载均衡器管理的后端服务节点的一个具体工作流程,在实际应用中,本领域的技术人员可以根据需要进行合理的调整,此处不做限制。

通过上述描述不难发现,本实施例通过采用基于请求的层次结构负载均衡系统来代替传统集中式、分布式的负载均衡系统,在满足分组策略需求的同时,有效降低了负载均衡系统的资源消耗,提高了集群的性能及可扩展性。

此外,通过利用系统的熵值来判断系统是否需要进行调节,即是否处于不均衡的负载状态,并根据各个子负载均衡器的负载状态对子负载均衡器当前时刻的负载权值进行调整,最终根据各个子负载均衡器调整后的负载权值和预设的目标子负载均衡器选取标准,确定需要转发请求信息的目标子负载均衡器,并由目标子负载均衡器根据请求信息进行负载均衡处理,不仅可以最大化的实现负载均衡,还可以提升请求处理效率。

需要说明的是,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,并不对本发明的保护范围构成限定,在实际应用中,本领域的技术人员可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的,此处不做限制。

基于上述基于层次结构,且包括一个主负载均衡器和若干个子负载均衡器的基于请求的层次结构负载均衡系统,提出本发明基于请求的层次结构负载均衡方法实施例。

参照图3,图3为本发明基于请求的层次结构负载均衡方法第一实施例的流程示意图。

在第一实施例中,所述基于请求的层次结构负载均衡方法包括以下步骤:

步骤S10,所述主负载均衡器在接收到农产品对应的请求信息时,计算所述基于请求的层次结构负载均衡系统的熵值,并根据所述熵值确定是否需要进行负载调节。

具体的说,由于本实施例中提供的基于请求的层次结构负载均衡方法主要是针对农产品质量安全追溯系统的,因而所述主负载均衡器接收的请求信息为针对所述农产品质量安全追溯系统中能够查询到的任意农产品的,比如茶叶、五谷杂粮、水果、蔬菜等,此处不再一一列举,对此也不做任何限制。

此外,在实际应用中,本实例提供的基于请求的层次结构负载均衡方法也可以应用于其他互联网平台,即所述基于请求的层次结构负载均衡方法并不局限于仅针对农产品的请求信息的负载均衡处理。

此外,值得一提的是,本实施例中之所以引入熵的计算,并根据计算所得的基于请求的层次结构负载均衡系统的熵值来确定是否需进行负载调节(具体为调节所述基于请求的层次结构负载均衡系统中存在的子负载均衡器),是因为每一个子负载均衡器管理的负载均衡子域中存在多个后端服务节点,而采用传统的调度算法,如差额加权轮询算法(deficit weighted round robin,DWRR)不适用于判断各个负载均衡子域之间的均衡状态。因而,本实施例引入基于熵的负载技术方式,来对负载均衡子域的不均衡负载进行检测和调节,进而确定所述基于请求的层次结构负载均衡系统是否需要进行负载调节。

为了便于理解步骤S10中的操作,以下进行具体说明:

具体的说,所述主负载均衡器在接收到农产品对应的请求信息时,具体是基于熵的负载计算公式计算所述基于请求的层次结构负载均衡系统的熵值,然后判断所述熵值是否小于预设阈值。

为了便于理解熵值的计算,以下进行具体说明:

假设所述基于请求的层次结构负载均衡系统中划分有m个负载均衡子域,每一个负载均衡子域中的子负载均衡器的管理的每一个后端服务节点的初始权值为Wi,当前时刻的损失权值为Wi-lose,每一个子负载均衡器(也可以说为每一个负载均衡子域)的负载能力为Ci(该子负载均衡器管理的所有后端服务节点的初始权值之和),每一个子负载均衡器当前时刻的负载为Li(当前时刻该子负载均衡器管理的所有后端服务节点的损失权值之和),则所述基于请求的层次结构负载均衡系统的负载能力如公式(1)所示:

公式(1):

相应地,第i个负载均衡子域的负载能力占所述负载系统的负载能力比重Pi如公式(2)所示(4.2):

公式(2):Pi=Ci/C;

相应地,第i个负载均衡子域的负载因子Loadi如公式(3)所示(4.2):

公式(3):

在实际应用中,当每个负载均衡子域达到均衡时,每个负载均衡子域的负载与其负载能力占比的比值应该相近,因此Li/Pi基本相等。

故,所述基于请求的层次结构负载均衡系统的熵值H可以用公式(4)表示(4.4):

公式(4):

当处于负载均衡时,负载因子可以用公式(5)表示(4.5):

公式(5):

此时,所述基于请求的层次结构负载均衡系统的熵值(所述负载均衡达到熵平衡时的熵值H')可以采用公式(6)计算获得:

公式(6):

根据各个负载均衡子域处于负载均衡时,所述基于请求的层次结构负载均衡系统对应的理想熵值,可以设定均衡阈值(即上述所说的预设阈值)为λ,关于均衡阈值λ的设置,可以采用公式(7):

公式(7):λ=aH';

其中,a的取值在0到1之间,且不包括0和1这两个端点值。

相应地,如果根据公式(4)计算获得的熵值H小于根据公式(7)设置的均衡阈值λ,则可以确定所述基于请求的层次结构负载均衡系统中子负载均衡器需要进行负载调节。

相应地,在确定所述熵值小于所述预设阈值时,所述主负载均衡器便可以确定所述基于请求的层次结构负载均衡系统中子负载均衡器需要进行负载调节。

步骤S20,所述主负载均衡器在确定需要进行负载调节时,确定各个子负载均衡器的负载状态,并根据所述负载状态调整对应的子负载均衡器当前时刻的负载权值。

关于上述步骤S20中的操作,在实际应用中,大致如下:

(1)所述主负载均衡器在确定需要进行负载调节时,计算各个子负载均衡器对应的负载差值。

具体的说,在计算各个子负载均衡器对应的负载差值时,所述主负载均衡器需要先获取各个子负载均衡器的初始权值、当前时刻的损失权值,以及所述基于请求的层次结构负载均衡系统当前时刻的系统平均权值;然后,根据所述初始权值、所述损失权值和所述系统平均权值计算对应的子负载均衡器对应的负载差值。

关于上述所说的初始权值,实质为所述子负载均衡器管理的每一个后端服务节点的初始权值的总和,此处用Wi表示。

相应地,上述所说的当前时刻的损失权值,实质为所述子负载均衡器管理的每一个后端服务节点当前时刻的损失权值的总和,此处用Wi-lose表示。

此外,上述所说的系统平均权值,实质为所述基于请求的层次结构负载均衡系统中所有子负载均衡器的初始权值的总和与损失权值的总和的比值,此处用 表示。

接着,将每一个子负载均衡器对应的损失权值Wi-lose与初始权值Wi的比值Wi-lose/W与系统平均权值 做差,得到对应子负载均衡器的负载差值D。

为了便于理解上述初始权值Wi和Wi-lose的计算,本实施例结合静态参数和动态参数,以计算一个后端服务节点为例进行简要说明:

具体的说,关于所述初始权值Wi的计算,实质是通过每一个后端服务节点的中央处理器(Central Processing Unit,CPU)、内存、磁盘的输入/输出((Input/Output,IO)以及网络带宽等静态参数,结合加权求和的方式计算而来的。

假设第i个后端服务节点的CPU参数用Ci表示、内存参数用Mi表示、磁盘IO用Di表示,网络带宽用Ni表示。

则第i个后端服务节点的CPU性能占整个集群(即整个基于请求的层次结构负载均衡系统)CPU性能的比重 内存性能占整个集群内存性能的比重 磁盘IO性能占整个集群磁盘IO性能的比重 和网络带宽性能占整个集群网络带宽性能的比重 分别如下所示:

接着,采用加权求和公式 计算所述初始权值。

其中,Wi w1代表 的权重系数、w2代表 的权重系数、w3代表 的权重系数、w4代表 的权重系数,且w1、w2、w3、w4的和为1。

此外,上述公式中的“100”限定最终计算获得的初始权值Wi为100以内的整数。

应当理解的是,由于上述规定的最终计算获得的初始权值Wi为100以内的整数,故乘以的是100,四个权重系数之和为1。但在实际应用中,本领域的技术人员可以根据需要规定四个权值系数的和,以及需要乘以的常数,此处不做限制。

此外,关于上述确定的四个权重系统,在实际应用中,本领域的技术人员可以根据需要选取合适的权重系数计算方式来确定,此处不做限制。

接着,使用第i个后端服务节点的CPU使用率 内存使用率 磁盘IO使用率 和网络带宽使用率 这四个动态参数,以及根据这四个动态参数确定的负载损失矩阵 结合上述确定的四个权重系数(此处用w=[w1,w2,w3,w4]表示)和初始权值Wi,根据公式Wi-lose=ωUiWi计算第i个后端服务节点当前时刻的损失权值Wi-lose。

应当理解的是,以上给出的仅为一种具体的实现方式,对本发明的技术方案并不构成任何限定,在具体实现中,本领域的技术人员可以根据需要进行选择合适的方式进行计算,此处不做限制。

(2)所述主负载均衡器根据所述负载差值确定对应的子负载均衡器的负载状态,并根据所述负载状态调整对应的子负载均衡器当前时刻的负载权值。

为了更好的理解上述所说的所述主负载均衡器根据所述负载差值确定对应的子负载均衡器的负载状态,并根据所述负载状态调整对应的子负载均衡器当前时刻的负载权值的操作,以下给出一种具体的实现方式,大致如下:

(1)所述主负载均衡器依次获取每一个子负载均衡器对应的负载差值,并根据预设的第一映射关系表确定获取到的负载差值对应的子负载均衡器的负载状态。

具体的说,在确定每一个子负载均衡器的负载状态时,具体是通过遍历所述基于请求的层次结构负载均衡系统中的所有子负载均衡器,并获取遍历到的当前子负载均衡器对应的负载差值D,然后根据预设的第第一映射关系表确定获取到的负载差值D对应的子负载均衡器的负载状态。

应当理解的是,上述所说的第一映射关系表具体为所述负载差值与所述负载状态之间的对应关系。

关于上述所说的对应关系,具体可以是:

如果遍历到的当前子负载均衡器对应的负载差值D大于某一阈值,本实施例中以0为例,则确定遍历到的当前子负载均衡器管理的后端服务节点均处于超负载状态,即遍历到的子负载均衡器管理的后端服务节点当前无法在处理请求信息。

相应地,如果遍历到的当前子负载均衡器对应的负载差值D小于0,则确定遍历到的当前子负载均衡器管理的后端服务节点均处于轻负载状态,即遍历到的子负载均衡器管理的后端服务节点还有大量资源空闲,可以处理更多的请求信息。

相应地,如果遍历到的当前子负载均衡器对应的负载差值D等于0,则确定遍历到的当前子负载均衡器管理的后端服务节点均处于标准负载状态,即遍历到的子负载均衡器管理的后端服务节点当前负载均衡。

应当理解的是,以上仅为举例说明,对本发明的技术方案并不构成任何限定,在实际应用中,本领域的技术人员可以根据需要进行设置,此处不做限制。

(2)所述主负载均衡器根据确定的负载状态确定对应的子负载均衡器是否需要进行权值调整。

具体的说,在本实施例中规定除负载状态为标准负载状态之外的其他负载军团均需要进行权值调整,即如果负载状态为超负载状态或轻负载状态,就需要对该负载状态对应的子负载均衡进行权值调整。

(3)所述主负载均衡器在确定所述子负载均衡器需要进行权值调整时,根据所述负载状态和预设标准负载状态信息确定所述子负载均衡器对应的权值调整标准。

具体的说,上述所说的预设标准负载状态信息可以是所述子负载均衡器管理的各个后端服务节点当前可用CPU资源、内存资源、磁盘IO资源以及网络带宽资源,此处不再一一列举,对此也不做任何限制。

(4)所述主负载均衡器根据所述权值调整标准调整对应子负载均衡器当前时刻的负载权值。

具体的说,确定的权值调整标准可以如下所述:

如,子负载均衡器对应的负载状态大于预设标准负载状态信息中的最大负载值,则规定对应的负载权值减去某一数值,如1;反之,如果子负载均衡器对应的负载状态小于预设标准负载状态信息中的最小负载值,则规定对应的负载权值加上某一数值,如1。

应当理解的是,以上给出的仅为一种具体的实现方式,对本发明的技术方案并不构成任何限定,在实际应用中,本领域的技术人员可以根据需要进行设置,此处不做限制。

步骤S30,所述主负载均衡器根据各个子负载均衡器对应的调整后的负载权值和预设的目标子负载均衡器选取标准,确定需要转发所述请求信息的目标子负载均衡器。

具体的说,在实际应用中,子负载均衡器对应的负载权值越高,说明哎子负载均衡器的当前负载量越低,即可以接收更多的请求信息进行处理。

因此,上述预设的目标子负载均衡器选取标准可以规定选取负载权值最高的子负载均衡器作为目标子负载均衡器。

应当理解的是,以上仅为举例说明,对本发明的技术方案并不构成任何限定,在实际应用中,本领域的技术人员可以根据需要进行设置,此处不做限制。

步骤S40,所述目标子负载均衡器根据所述请求信息进行负载均衡处理。

具体的说,所述目标子负载均衡器执行的根据所述请求信息进行负载均衡处理的操作,实质是将所述请求信息发送给其管理的负载均衡子域中的任意一个后端服务节点,交由该后端服务节点完成处理所述请求信息,进而实现负载均衡。

此外,应当理解的是,由于所述目标子负载均衡器为该所述基于请求的层次结构负载均衡系统中若干个子负载均衡器中符合要求的一个子负载均衡器。因而,所述基于请求的层次结构负载均衡系统中的每一个子负载均衡器实质的作用即为根据所述请求信息进行负载均衡处理。

通过上述描述不难发现,本实施例中提供的基于请求的层次结构负载均衡方法,通过采用基于请求的层次结构负载均衡系统来代替传统集中式、分布式的负载均衡系统,在满足分组策略需求的同时,有效降低了负载均衡系统的资源消耗,提高了集群的性能及可扩展性。

此外,通过利用系统的熵值来判断系统是否需要进行调节,即是否处于不均衡的负载状态,并根据各个子负载均衡器的负载状态对子负载均衡器当前时刻的负载权值进行调整,最终根据各个子负载均衡器调整后的负载权值和预设的目标子负载均衡器选取标准,确定需要转发请求信息的目标子负载均衡器,并由目标子负载均衡器根据请求信息进行负载均衡处理,不仅可以最大化的实现负载均衡,还可以提升请求处理效率。

另外,需要说明的是,由于本实施例中提供的基于请求的层次结构负载均衡方法是应用于本发明任意基于请求的层次结构负载均衡系统的,因而未在本实施例中详尽描述的技术细节,可参见本发明任意实施例所提供的基于请求的层次结构负载均衡系统,此处不再赘述。

参考图4,图4为本发明一种基于请求的层次结构负载均衡方法第二实施例的流程示意图。

由于在实际应用中,接收到的请求信息可能有多种类型,比如针对农产品质量追溯系统中的农产品,根据请求的特性和系统资源类别,针对农产品的请求信息可以有发布型、业务型、商务型和媒体型等四大类型。因而为了更好的处理不同类型的请求信息,,基于上述第一实施例,本实施例基于请求的层次结构负载均衡方法对步骤S40进行了细化,主要细化为步骤S401和步骤S402。

步骤S401,所述目标子负载均衡器根据所述请求信息确定需要处理所述请求信息的目标后端服务节点。

具体的说,关于上述确定目标后端服务节点的方式,在实际应用中,大致如下:

(1)所述目标子负载均衡器从所述请求信息中提取携带的配置信息,并根据预设的第二映射关系表确定所述请求信息对应的可用后端服务节点区域。

具体的说,在本实施例中,上述所说的第二映射关系表为所述配置信息与所述可用后端服务节点区域之间的对应关系。

此外,在实际应用中,为了尽可能精准的确定可用后端服务节点区域,可以在第二映射关系表中依次建立所述请求信息的配置信息与处理所述请求信息所需的资源需求类型之间的对应关系,并建立所述资源需求类型与所述请求信息对应的业务类型之间的对应关系,最终建立所述业务类型与所述可用后端服务节点区域之间的对应关系,具体如表1所示。

表1第二映射关系表

配置信息资源需求类型业务类型可用后端服务节点区域/MemoryBound内存需求发布型MBbackend/IOBoundIO需求业务型IOBbackend/ICBoundIO、CPU需求商务型ICBbackend/NetBound网络带宽需求媒体型WBbackend

应当理解的是,以上仅为举例说明,对本发明的技术方案并不构成任何限定,在实际应用中,本领域的技术人员可以根据需要进行设置,此处不做限制。

(2)所述目标子负载均衡器获取所述可用后端服务节点区域中每一个后端服务节点当前时刻的资源信息,并根据所述资源信息计算对应后端服务节点的节点权值。

具体的说,上述所说的资源信息同样可以是静态参数信息和动态参数信息。

相应地,计算节点权值的方式可以采用上述第一实施例中计算初始权值、损失权值的方式,此处不再赘述。

此外,在实际应用中,不同配置信息对应的可用后端服务节点区域中可以存在多个后端服务节点。

比如说,针对MBbackend的可用后端服务节点区域中,可用存在如下几个后端服务节点192.168.1.131:8080、192.168.1.132:8080和192.168.1.133:8080。

应当理解的是,以上仅为举例说明,对本发明的技术方案并不构成任何限定,在实际应用中,本领域的技术人员可以根据需要进行设置,此处不做限制。

(3)所述目标子负载均衡器选取节点权值满足预设要求的后端服务节点作为需要处理所述请求信息的目标后端服务节点。

比如说,选取节点权值大于某一阈值,或者节点权值最大的后端服务节点作为需要处理所述请求信息的目标后端服务节点。

应当理解的是,上述所说的目标后端服务节点具体为所述目标子负载均衡器管理的负载均衡子域中的一个后端服务节点。

此外,所述负载均衡子域中存在若干个后端服务节点。

步骤S402,所述目标子负载均衡器将所述请求信息发送至所述目标后端服务节点。

通过上述描述不难发现,本实施例中提供的基于请求的层次结构负载均衡方法,在确定需要处理所述请求信息的目标后端服务节时,通过结合处理所述请求信息所需的资源要求,以及适合处理所述请求信息的多个后端服务节点当前时刻的资源信息来确定适合处理所述请求信息的目标后端服务节点,并将所述请求信息交由确定的目标后端服务节点进行处理,实现了不同资源需求的请求信息的合理分配处理,大大提升了负载均衡效果。

需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机,计算机,服务器,空调器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

基于请求的层次结构负载均衡方法及系统专利购买费用说明

专利买卖交易资料

Q:办理专利转让的流程及所需资料

A:专利权人变更需要办理著录项目变更手续,有代理机构的,变更手续应当由代理机构办理。

1:专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2:按规定缴纳著录项目变更手续费。

3:同时提交相关证明文件原件。

4:专利权转移的,变更后的专利权人委托新专利代理机构的,应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A:(1)直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,(2)通过代办处缴纳,(3)通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q:专利转让变更,多久能出结果

A:著录项目变更请求书递交后,一般1-2个月左右就会收到通知,国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。

动态评分

0.0

没有评分数据
没有评价数据
×

打开微信,点击底部的“发现”

使用“扫一扫”即可将网页分享至朋友圈

×
复制
用户中心
我的足迹
我的收藏

您的购物车还是空的,您可以

  • 微信公众号

    微信公众号
在线留言
返回顶部