[发明专利]一种应用于服务器集群的动态负载均衡方法及系统

权利要求书

1.一种应用于服务器集群的动态负载均衡方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

A、假设服务器集群中有n台服务器，由集合表示为S＝{S₁，S₂，S₃，…，S_n}，服务器每处理一个用户请求，将记录该请求的任务量r，处理开始时间t_start和处理结束时间t_end，并由下式得到服务器当前负载指标v：

同时服务器集群将负载指标反馈至管理服务器；

B1、管理服务器从请求队列按顺序取出与服务器数量相等的n个请求，表示为J＝{J₁，J₂，J₃，…，J_n}，由请求预估模块得到对应请求的任务量为R＝{R₁，R₂，R₃，…，R_n}，以及期望完成时间为T＝{T₁，T₂，T₃，…，T_n }；

B2、计算模块以服务器集合S和请求集合J作为二部图的顶点集；

B3、对所有服务器和请求进行遍历：对于任意一个服务器S_i和一个请求J_m，可由下式预估服务器S_i执行任务J_m实际所需时间t_im：

若t_im≤T_m，则表示服务器S_i能够及时处理请求J_m，即预计服务器S_i能在请求J_m的期望时间T_m内处理完该请求，并将二部图图中的顶点S_i和顶点J_m相连，得到一条边e＝S_iJ_m；若t_im＞T_m，则表示以服务器S_i当前的负载状态无法及时地完成该请求，那么二部图中的顶点S_i和顶点J_m不相连，遍历完成后即可得到服务器与请求的二部图；

C、再根据深度优先的Edmonds的匈牙利算法求二部图G的最大匹配：遍历顶点集合，使顶点S_i依次与集合J中的顶点进行匹配，若顶点S_i与顶点J_m相连，且顶点J_m还未与集合S中的其他顶点匹配，则边e＝S_iJ_m为一条匹配边，并开始匹配集合S的下个顶点；若顶点S_i与顶点J_m相连，但顶点J_m已经与集合S中的其他顶点匹配，则寻找其增广路，若找到增广路，则将增广路的匹配边变成未匹配边，而未匹配边变成匹配边，并开始匹配集合S的下个顶点；若找不到增广路，则顶点S_i没有匹配边；

D、步骤C的遍历完成后，即可得到二部图的最大匹配M＝{S_iJ_m，…}，最后由用户请求分配模块按照M的匹配边，将请求J_m发送至服务器S_i进行处理。

2.根据权利要求1所述的一种应用于服务器集群的动态负载均衡方法，其特征在于：初始化时，管理服务器向各个服务器发送一个测试请求，其任务量为r₀，得到请求完成时间为t₀，对于请求预估模块，请求J_m的任务量R_m由下式得到：

其中c₀为测试请求的复杂度，C_m为请求J_m的复杂度，任务J_m的期望完成时间T_m由下式得到：

其中α的取值为经验值，与实际服务器性能相关。