[发明专利]一种改善QUIC协议请求调度效率的方法

说明书

本发明公开一种改善QUIC协议请求调度效率的方法。该方法通过一种基于Connection ID与一致哈希圆环的映射方式实现了对Connection ID的动态选择和对QUIC协议请求的高效调度。本发明通过将虚拟服务器节点映射到一致哈希圆环上的方式，动态确定了服务器的有效控制范围，并基于有效控制范围与Connection ID的映射关系，动态确定了Connection ID的选择区间，通过将QUIC请求映射到该圆环上实现了对请求的高效调度。本发明解决了传统软件负载均衡请求调度方法无法适应QUIC协议请求的特点所导致的集群环境下QUIC连接平滑迁移失效的问题，避免对服务器集群的性能和可伸缩性的负面影响。

技术领域

本发明涉及一种网络请求调度技术，特别是涉及一种改善QUIC协议请求调度效率的方法。

背景技术

TCP协议是一个使用广泛的传输层协议，为上层应用提供了可靠的传输，TCP的连接通过源IP地址、源端口号、目的IP地址、目的端口号所构成的四元组确定一个连接，当客户端发生网络切换(例如从Wi‐Fi网络切换到4G网络)时该四元组必然会发生变更，这将导致TCP连接的重建，影响了通信的效率。而QUIC协议则是基于UDP的应用层协议，相较于TCP通过四元组确定连接的方式，QUIC协议通过一个64‐bit的无符号整形值Connection ID来确定一个连接。当客户端发送网络切换时，通过继续保持网络切换之前的Connection ID，即可避免连接的重新建立，实现连接的平滑迁移，提高了通信的效率。目前移动网络设备使用广泛，网络切换的情况时有发生，连接平滑迁移的特性是极有意义的。

但是，由于实际应用中服务端常以服务器集群的形式存在，且服务器集群需要负载均衡设备将客户端请求调度到不同的服务器上，而目前正在被使用的软件地址转换负载均衡程序以IP地址的哈希结果作为调度的标准，使得网络切换前后的客户端请求极可能被调度到不同的服务器上进行处理，由于客户端与服务端的会话信息仅保留在具体处理请求的服务器上，因此该调度过程导致了QUIC协议连接平滑迁移的特性失效，这意味着该策略并不适用于QUIC协议的请求调度。

一种解决方案是全局同步并统一分配Connection ID，但由于Connection ID是一个需要频繁创建销毁的数据，该方案将造成较大的网络IO开销，影响服务器集群的运行效率。另外，为了确保Connection ID的唯一性，Connection ID分配服务器也要缓存所有的已分配Connection ID，并在分配前进行查找，分配时进行缓存，销毁时进行删除，由于整个服务器集群中Connection ID数量较多，该过程所消耗的资源也较大。

另一种解决方案是给集群中每一台服务器分配一个静态的Connection ID选择范围，通过保证该静态范围互不重叠来确保Connection ID不发生冲突，但是由于服务端集群规模会动态变化，因而静态分配Connection ID的选择范围会导致集群的可伸缩性受到影响。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的上述不足，提供了改善QUIC协议请求调度效率的方法。

本发明目的通过如下技术方案实现：

一种改善QUIC协议请求调度效率的方法，其方法具体包括如下步骤：

1)将范围为[0,2³²‐1]的整数集合构成一个一致哈希圆环空间，将服务器集群中的服务器以若干虚拟服务器节点的形式映射到该圆环上，每一个虚拟服务器节点的位置对应于圆环所表示范围中的一个整数点；

2)通过虚拟服务器节点在圆环的位置关系，确定虚拟服务器节点的动态有效控制范围；

3)通过服务器所对应的虚拟服务器的动态有效控制范围确定服务器的动态有效控制范围；

4)通过服务器的动态有效控制范围与Connection ID的映射关系确定ConnectionID的动态选择范围；