[发明专利]一种实现负载均衡的方法

说明书

技术领域

 本发明涉及网络通信技术领域，具体地说是一种提升网络服务器集群处理能力的高性能的负载均衡方法。

背景技术

互联网的发展日新月异，随之而来的各种应用更是层出不穷。业务量的发展都超出了过去最乐观的估计，即使按照当时最优配置建设的网络，也很快会应付不了日益庞大的业务量。尤其是各个网络的核心部分，其数据流量和计算强度之大，使得单一设备根本无法承担，比如电子商务网站的服务器，网络数据库的存储系统，视频服务的网络出口等，而如何在完成同样功能的多个网络设备之间实现合理的业务量分配，使之不致于出现一台设备过忙、而别的设备却未充分发挥处理能力的情况，就成了一个问题，负载均衡机制也因此应运而生。

目前典型的服务器集群系统都是基于分配器的，整个系统由前端的分配器和后端若干节点构成，由分配器负责对tcp连接在后端服务器之间进行分配来实现负载均衡，后端服务器对所有的请求提供真实的服务。根据前端分配器在OSI协议体系中的工作层次可将集群系统分为两类:一种是分配器工作在第4层，也被称为第四层集群系统，在该系统中，分配器将以IP地址和端口所确定的TCP连接再后端真实服务器节点间分发，从而实现整个系统的负载均衡。这种机制由于其实现方式简单而效率较高，但这种机制对连接的内容不具有可知性，因而难以提供更细密度的负载均衡。另一种分配器工作在第七层，前端分配器根据HTTP请求的内容为依据，选择合适的后端节点来请求真实的服务。对TCP连接进行基于内容的分发，对站点进行基于内容的划分，将后台不同的服务器节点进行优化后专门为不同类型的文件提供服务，同时由于相同类型的请求总是被发送到相同的服务器上，可以很大程度上提高后台服务器的缓存命中率。

目前实现第七层的负载均衡的常用机制是连接代理，工作原理是前端分配器首先与客户端建立连接，根据客户端请求信息选择出合适的后台服务器，再由前端与所选中的服务器建立连接，将客户端的请求通过该连接发送给服务器。服务器对请求的响应直接通过前端与之建立的连接返回到客户端。使用这种机制的所有网络流量都通过前端，同时前端要处理大量的TCP连接，要消耗大量的内存和CPU资源，使得前端成为整个系统的瓶颈。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种高性能的负载均衡实现方法，将外部客户端发送来的请求均匀分配到网络服务器上，避免了前端存在的瓶颈，同时避免了低成本软件方式的低性能，以及硬件方式的高性能和高成本。

本发明采用的技术方案是：一种实现负载均衡的方法，本方法是借助于设置在网络服务器与网络服务器实时通信的客户端之间的负载均衡装置实现的，关键在于：负载均衡装置的结构中包括：控制器、驱动模块及受控制器控制的存储有转发规则索引表的转发模块，所述的转发规则索引表的表项中包括七元组、数据包出端口、及流量计量，基于上述装置实现负载均衡的方法步骤中包括：

1）、客户端将需传送的报文信息流发送至负载均衡装置，该负载均衡装置中的驱动模块将报文信息流转至转发模块；

2）、转发模块接收客户端发来的报文信息流，根据该报文信息流的七元组信息生成一个键值，从转发规则索引表中查找与该键值对应的转发规则，如果找到，跳至步骤3）；如果未找到，则跳至步骤6）；

3）、转发模块查看找到的转发规则所对应的流量计量的值，如果该值已超过极限值，则跳至步骤5）；如果没有超过极限值，则跳至步骤4）；

4）、按照已找到的转发规则及该规则所对应的数据包出端口，将报文信息流转发至相应的目的网络服务器，跳至步骤7）；

5）、转发模块将发送报文进入消息至控制器，控制器根据报文的七元组信息生成新的转发规则，并指定该新的转发规则中的数据包出端口表项与所找到的流量计量已超极限值的转发规则的数据包出端口不同，按照新的转发规则中记录的数据包出端口，将报文信息流转发至相应的目的网络服务器，跳至步骤7）；

6）、转发模块将发送报文进入消息至控制器，控制器用报文信息流的七元组信息、及指定的数据包出端口生成新的转发规则加入转发规则索引表中，以新的转发规则作为找到的转发规则，跳至步骤3）；

7）、结束。