[发明专利]一种分布式系统的负载均衡方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种负载均衡技术，尤其涉及一种分布式环境下的负载均衡技术。

背景技术

随着工业控制系统的进一步延伸和发展，需要提供更为强大的处理能力，以便能够更为及时的处理与日俱增的用户访问量和处理请求。一般通过设置一系列提供相同服务内容的服务器以组成服务器集群来响应客户端的处理请求。在收到来自客户端的处理请求后，需要进行负载均衡计算以决定将该请求具体发往哪一台服务器进行处理。

分布式系统给用户提供了一个丰富的资源集合，因而日益得以广泛的应用并受到人们的重视，在现有技术中，一般按照集群中的各台计算机或者服务器的网口流量来进行负载均衡计算，判定各台计算机或服务器的负载状况。然而随着研究的深入进行，本发明发明人发现，使用网口流量进行负载均衡计算，在某些时刻，分布式系统中一些服务器的负载很重而另外一些服务器的负载却很轻。进而本发明的发明人发现流量的大小对于服务器或计算机的负载的体现有很大片面性，有的服务信息交互虽然少，但是计算复杂。鉴于各台服务器之间存在个体性能差异，及服务所耗资源的差异，仅依靠网口流量来进行负载均衡计算，无法实现真正的自适应负载均衡服务调度机制，不能高效利用所有硬件资源，不能有效控制系统过载的发生概率。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种分布式系统的负载均衡方法及装置，使得能够更合理、准确地判断分布式系统中服务器的繁忙程度，实现真正的自适应负载均衡服务调度机制，高效利用所有硬件资源，有效控制系统过载的发生概率。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种分布式系统的负载均衡方法，系统中各服务分布在不同工业网络的各服务器中，一个服务分布在多个服务器上，由多个服务器提供相同服务，进行服务备份，其中一个服务器为主服务器，其余为备份服务器，每个服务器对应多个网卡，进行网络备份，该方法包含以下步骤：

在收到来自客户端的服务请求时，根据被请求服务所在的主服务器的各网口流量进行选择，从中选择多个空闲网口，将该网口对应的接入地址返回给客户端；客户端从接入地址获取所请求的服务；

实时对各主服务器的负荷和网口流量进行监控，在主服务器的负荷超出预设门限，或该主服务器对应的各网口中至少n个网口流量低于最小正常值，或该主服务器对应的各网口中至少m个网口流量超出最高限制值时，对该主服务器与备用服务器进行主备切换，其中，m、n大于等于1，小于等于该服务器对应的所有网口数量。

作为上述技术方案的改进，服务器负荷可以包括：CPU负荷、内存占用率、服务器上各服务的负荷；而主服务器的负荷超出预设门限可以包含各种情况，如主服务器CPU负荷超出预设门限；主服务器内存占用率超出预设门限；和主服务器上主要服务的负荷超出预设门限等，这里的主要服务为预先选定的服务。

作为上述技术方案的改进，实时对各主服务器的负荷和网口流量进行监控的步骤之前，还可以包含以下步骤：各主服务器定时上报本服务器负荷信息和该服务器对应的各网口流量。

作为上述技术方案的改进，根据被请求服务所在的主服务器的各网口流量进行选择的步骤之前，还可以进一步包含以下步骤：

对分布式系统中各服务进行注册，保存服务与所在服务器之间、服务与网口之间的对应关系。

根据被请求服务所在的主服务器的各网口流量进行选择，从中选择至少一个空闲网口的步骤中，根据对应关系确定候选网口，从这些候选网口中选择空闲网口。

作为上述技术方案的改进，根据被请求服务所在的主服务器的各网口流量进行选择，从中选择至少一个空闲网口的步骤中，选择一主用空闲网口和一备用空闲网口；

将该网口对应的接入地址返回给客户端的步骤中，返回的接入地址包括：服务名、主用网口IP地址+端口号、备用网口的IP地址。

本发明还提供了一种分布式系统的负载均衡装置，系统中各服务分布在不同工业网络的各服务器中，一个服务分布在多个服务器上，由多个服务器提供相同服务，进行服务备份，其中一个服务器为主服务器，其余为备份服务器，每个服务器对应多个网卡，进行网络备份，该装置包含：