[发明专利]一种动态主机配置协议负载均衡服务的实现方法和服务器有效

专利信息
申请号: 200710187918.1 申请日: 2007-11-15
公开(公告)号: CN101150526A 公开(公告)日: 2008-03-26
发明(设计)人: 马钰璐;唐哲红;傅志仁;廖江 申请(专利权)人: 中国电信股份有限公司
主分类号: H04L12/56 分类号: H04L12/56;H04L29/06
代理公司: 中国国际贸易促进委员会专利商标事务所 代理人: 李弘
地址: 100032*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 一种 动态 主机 配置 协议 负载 均衡 服务 实现 方法 服务器
【说明书】:

技术领域

发明涉及计算机网络或电信级宽带网络的应用服务器技术,特别是指一种动态主机配置协议(DHCP,Dynamic Host ConfigurationProtocol)负载均衡服务的实现方法和服务器。

背景技术

DHCP协议(RFC 2131)定义了DHCP协议,也规定了一个客户端存在多个DHCP服务器的情况下如何获取IP地址的工作过程。对一个DHCP客户端,多个DHCP服务器(以下简称“服务器”)情况下的IP地址分配的工作过程简要介绍如下:

客户机向网络中广播DHCPDISCOVER消息;

服务器收到DHCPDISCOVER消息后,根据报文的源地址,以单播方式发送响应此消息的DHCPOFFER消息,并建立与此DHCPDISCOVER消息相关联的绑定状态并分配资源;

客户机可能收到多个服务器发送的DHCP消息,客户机等待一段时间,以广播方式发送DHCPREQUEST消息,以先来先响应的原则,在消息内标识第一个发送DHCPOFFER消息的服务器地址,根据收到DHCPOFFER消息的配置参数填写相应的请求配置参数;

收到DHCPREQUEST消息的服务器,检查如果消息中的服务器地址与本服务器IP地址相同,则服务器以单播方式向客户端发送DHCPACK;反之,如果消息中的服务器IP地址与本服务器IP地址不同,则服务器解除之前与相应DHCPDISCOVER消息建立的绑定状态,并释放资源;

地址分配过程结束。

上述工作流程中,多个DHCP服务器在海量用户高并发的情况下,主要是提供了保护切换的功能。在正常情况下,每个客户机的DHCPDICOVER消息都会广播到所有的DHCP服务器,在服务器负载相差悬殊的情况下,这种工作方式无疑会加重负荷较大的服务器的负担,并浪费网络和处理资源。如何实现负载均担,现有DHCP协议尚没有相应的规定。

发明内容

有鉴于此,本发明提出一种DHCP负载均衡服务的实现方法及服务器,在多DHCP服务器环境下解决DHCP协议不能实现有效的负载均衡问题。

基于上述目的本发明提供的DHCP负载均衡服务的实现方法包括:

A,DHCP服务器接收客户端DHCP请求消息;

B,计算DHCP服务器本地的负载因子;

C,向所述客户端对应的其他DHCP服务器通告本地负载因子,并接收其他DHCP服务器的负载因子通告;

D,根据本地的负载因子和其他DHCP服务器的负载因子计算全局负载因子;

E,比较DHCP服务器本地负载因子和全局服务器的负载因子,如果本地负载因子未超过全局负载因子,则返回步骤A;否则丢弃所接收消息中的本地广播消息,返回步骤A。

该方法在所述DHCP服务器端针对客户端的不同消息类型建立两种消息队列:广播消息队列和单播消息队列;

所述步骤A后还包括:区分接收的DHCP请求消息类型,将广播消息缓存到广播消息队列,其它的消息缓存到单播消息队列中;

步骤E所述丢弃DHCP服务器本地所有广播消息为删除广播消息队列中的消息。

该方法所述广播消息包括:DHCPDISCOVER和广播方式的DHCPREQUEST。

该方法步骤E所述丢弃本地广播消息为丢弃DHCP服务器本地缓存的所有广播消息或丢弃DHCP服务器最后接收的至少一条消息。

该方法所述负载因子根据消息队列长度或队列利用率,以及服务器的CPU、和/或内存、和/或磁盘的利用率计算确定。

该方法所述负载因子根据如下公式计算:L=(w1*Q%+w2*C%+w3*M%+w4*D%)/(w1+w2+w3+w4)

其中,L为负载因子,Q%为队列利用率,C%为CPU利用率,M%为内存利用率,D%为磁盘利用率,wn为权重。

该方法步骤D所述计算全局负载因子为对所述客户端对应的所有DHCP服务器的负载因子以滑动窗口方式求平均。

该方法步骤E所述本地服务器负载因子未超过全局服务器的负载因子,是本地服务器负载因子小于等于全局服务器的负载因子,或虽然大于全局服务器的负载因子但未超过一定门限。

所述本地服务器负载因子超过全局服务器的负载因子,是本地负载因子大于全局负载因子,或大于全局负载因子并超出达到一定门限。

基于上述目的本发明还提供了一种实现负载均衡服务的动态主机配置协议DHCP服务器,包括:

消息接收处理单元,用于接收客户端DHCP请求消息,以及其他DHCP服务器的负载因子通告;

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