[发明专利]利用一致性哈希策略实现网络流量负载均衡的方法

说明书

技术领域

本发明涉及互联网技术领域，尤其是涉及一种利用一致性哈希策略实现网络流量负载均衡的方法。

背景技术

随着社会的发展，互联网用户快速增长带动了互联网经济的蓬勃发展，移动互联网、电子商务、网络视频、品牌网络广告、网上招聘、网络游戏等在极短的时间得到快速发展并积累了众多用户，成为了人们生活中不可或缺的一部分。

在现有CDN技术中，用户使用互联网服务时，一般先访问域名，通过dns协议获取服务的IP地址，再通过IP地址去访问真正的服务。随时服务规模逐步扩大，访问请求也越来越多，此时会使用一组服务器组成服务器集群，由服务器集群一并对外提供服务。此时，用户访问的入口点仍是域名，通过dns协议解析出此集群的IP地址。

目前常见的解析方式有如下几种：

方案一：解析出来一个ip，此ip落在单独的负载均衡设备上面，由负载均衡设备进行集群内部的调度。此方案在某一台失败时能够自动在内部剔除掉，故障机器剔除时间在1s内。此方案的缺点：需要增加额外的负载均衡设备，增加了成本。

方案二：解析出来一组ip，每个ip对应集群中的一台设备。与方案一相比，此方案不需要额外的负载均衡机器。但是，此方案的缺点也很明显：故障恢复依赖于dns解析，时间在1min以上，尤其是部分省份运营商的local dns不遵循协议。

方案三：解析出来一个ip，此ip经交换机ecmp协议等价路由分配到多台设备上。相对于方案一、二，此方案既不需要额外的负载均衡机器，而且故障恢复时间在1s内。但是，此方案的缺点为：故障恢复时，受限于ecmp协议收敛，会发生整个集群全网抖动。

综上所述，这三各方案的缺点都很明显，没有办法很好的实现网络流量负载的均衡。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用一致性哈希策略实现网络流量负载均衡的方法，以解决上述背景技术中提出的问题和缺陷,在不增加设备的前提下，降低了故障处理时间，同时也不会导致设备异常时的收敛和抖动。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种利用一致性哈希策略实现网络流量负载均衡的方法，由DNS解析出ip地址，IP地址对应一组服务设备，这组设备同时对外提供服务；交换机采用一致性哈希策略，将流量按一致性哈希算法，分配到这组服务设备中对应的服务设备上；

当其中的某台服务设备发生故障不能提供服务时，通过交换机的一致性哈希算法，将故障设备的流量选出，再次平均分配给这组服务设备中其他正常的设备，即将流量尽可能均匀分布到所有的节点上去，使得正常设备的流量受到的抖动影响较小，能够不中断地提供服务；

当新增服务设备时，同样通过交换机的一致性哈希算法，将流量尽可能均匀分布到所有的节点上去，即将流量在这组服务设备中所有的设备上进行均衡分配。

作为上述技术方案的优选，集群维护主备两个ip地址，正常情况下通过dns解析到主ip提供服务，备用ip不服务，当某故障设备恢复后、或新增服务设备时启用配置备用ip，再将dns解析从主ip调整为备用ip。

作为上述技术方案的进一步说明，利用一致性哈希策略实现网络流量负载均衡的方法，具体实现方式为：

当有域名被解析到不同的服务设备上，在交换机上利用服务设备的ip为关键字进行哈希算法，使不同的服务设备分别确定其在哈希环上的位置；

当有网络流量解析过来时，交换机通过一致性哈希算法计确定此网络流量在环上的位置，从此位置沿环顺时针“行走”，第一台遇到的服务设备就是其应该定位到的服务设备，因此该网络流量将被定为到该服务设备上；同理，当有其他的流量过来时，通过同样的方法均衡地解析到其他的服务设备上；

当其中的某台服务设备发生故障不能提供服务时，通过交换机的一致性哈希算法，将故障设备的流量再次平均分配给这组服务设备中其他正常的设备，即将流量尽可能均匀分布到所有的节点上去，使得正常设备的流量受到的抖动影响较小，能够不中断地提供服务；

当新增一台服务设备时，同样通过交换机的一致性哈希算法，启用配置备用ip，将流量尽可能均匀分布到所有的节点上去，即将流量在这组服务设备中所有的设备上进行均衡分配。

作为上述技术方案的优选，所述的一组服务设备是指多台服务器。

作为上述技术方案的优选，所述的对外提供服务包括访问域名、登陆操作、提供新闻类的服务、视频浏览服务、软件下载服务。

本发明的优点：