[发明专利]实现动态负载平衡、故障诊断与转移的群集资源控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及计算机分布式软件系统领域，特别涉及一种实现动态负载平衡、故障诊断与转移的群集资源控制方法。

背景技术

在计算机分布式软件系统中，服务器的负载平衡是后台架构普遍关注的问题，如何对企业级软件进行负载平衡、对故障服务进行有效处理具有十分重要的意义。目前常用的硬件负载平衡器有F5BIG-IP、Citrix NetScaler、Radware、Cisco CSS、Foundry等产品，但这些产品价格昂贵，高达几十万甚至上百万人民币，对中小企业信息化改造的成本要求过高。

当一些负载比较重的任务（如：需要进行计算密集的查询、数据库访问、长响应数据流）和负载比较轻的任务同时存在的情况，应避免出现有的节点已经超负荷运行有很长的请求队列还不断收到新请求，而有的节点基本是闲置这种现象的发生。有必要采用某种机制，使得群集资源协调器能够实时了解各个节点的负载状态，并根据负载状况迅速做出调整。

发明内容

针对计算机分布式软件系统中处理节点负载不平衡及故障节点恢复问题，本发明提出了一种实现动态负载平衡、故障诊断与转移的群集资源控制方法，方法考虑每一个结点的实时负载和响应能力，根据任务请求的服务类型、活跃用户数、当前网络带宽的情况、以及当前服务器资源（CPU利用率、剩余物理内存大小、数据库连接池可用连接数）利用的情况等不断调整任务分布的比例，来避免有些结点超载时依然收到大量请求，从而提高群集的整体吞吐率与效率。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种实现动态负载平衡、故障诊断与转移的群集资源控制方法，包括以下步骤：

在群集系统内，启动群集资源协调器，并更新节点注册信息表，群集资源协调器通过心跳进程实时获取节点负载与状态信息；

客户端向群集资源协调器发出任务请求，与群集系统进行节点负载平衡的系统交互。

所述更新节点注册信息表包括以下步骤：

群集资源协调器循环侦测，如果有新节点加入，则该节点向群集资源协调器注册，并将该节点信息加入节点注册信息表；如果有节点关闭，则该节点向群集资源协调器注销，并将该节点信息从节点注册信息表中删除。

所述系统交互包括以下步骤：

客户端将任务请求发送到群集系统群集资源协调器，群集资源协调器接收到任务请求后发送给具有处理任务请求能力的节点，否则群集资源协调器向客户端发送拒绝信息；判断节点负载是否超过阈值，如果节点负载全部超过阈值，则将任务请求加入等待队列，否则分配负载最低的节点对任务请求进行处理，对于等待队列中超时的任务请求，群集资源协调器向客户端发送拒绝信息。

如果有节点发生故障，群集资源协调器对故障节点进行重启和故障转移，包括以下步骤：

如果节点出现故障，群集资源协调器向节点发送心跳信息失败，则通过WMI进行远程进程重启，实现对故障节点的恢复；对于恢复失败的节点，群集资源协调器将任务分配到其他节点。

如果群集资源协调器出现故障，选举新的节点作为群集资源协调器，启动服务状态监控进程，组建新的群集系统。

判断群集资源协调器或者节点出现故障的步骤如下：

节点通过心跳进程与群集资源协调器通信，如果出现故障，则判断该节点与其他节点通信状态，如果通信正常，则群集资源协调器发生故障，否则该节点发生故障。

所述群集资源协调器是运行服务状态监控进程和心跳进程，并负责监视和收集群集内各个节点的负载信息及状态信息的中心处理节点。

本发明具有以下优点：

1.能够依据群集节点的资源情况进行动态分配和调整、及时处理故障节点，有效提高了服务的整体吞吐率、效率与健壮性；

2．可根据需求动态调整群集服务器的节点数，提高服务器的利用率；

3.降低企业在信息化改造过程中的成本。

附图说明

图1为群集资源协调控制系统框架图；

图2为客户端与群集系统交互流程图；

图3为节点注册、注销流程图；

图4为故障节点重启、转移流程图；

图5为新群集系统组建流程图。

其中，1为心跳，2为群集系统，3为任务处理，4为群集资源协调器，5为节点，6为任务请求，7为客户端，8为应用端，9为用户。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明做进一步的详细说明。

图1示出了群集资源协调控制系统框架图，软件由服务器群集系统和客户端组成，客户端通过网络和群集系统通信。