[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

说明书

一种应用于服务器集群的动态负载均衡方法，包括以下步骤：A、假设服务器集群中有n台服务器，服务器每处理一个用户请求，将记录该请求的任务量，处理开始时间和处理结束时间，并得到服务器当前负载指标v，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；B2、以服务器集合和请求集合作为二部图的顶点集；B3、对所有服务器和请求进行遍历；C、再根据深度优先的Edmonds的匈牙利算法求二部图的最大匹配；D、由用户请求分配模块按照M的匹配边，将请求发送至服务器进行处理。以及提供一种应用于服务器集群的动态负载均衡系统。本发明实现任务的调度和服务器集群的负载均衡。

技术领域

本发明涉及负载均衡技术领域，特别是涉及一种应用于服务器集群的动态负载均衡方法。

背景技术

随着网络技术的高速发展，互联网服务已经成为日常生活中不可或缺的一部分。由于互联网用户的爆发式增长，单个服务器常常无法及时处理短时间内大量并发的用户请求，导致用户体验下降。为解决这一问题，联合多个独立服务器构成的服务器集群系统应运而生。负载均衡技术是服务器集群系统的核心技术之一，其作用在于将大量并发的用户请求均衡地分配集群系统中的各个服务器，充分发挥集群系统的性能，提高集群系统的利用率和效率。

现今常见的负载均衡算法可分为两类，分别为静态负载均衡算法和动态负载均衡算法。其中常见的静态算法，如轮询算法、加权轮询算法、目标地址散列调度算法等，这类算法易于实现，但不考虑各个服务器实时的负载状态，容易导致负载不均衡；常见的动态负载均衡算法，如最小连接数算法、加权最小连接数算法、一致性哈希算法等，这类算法只单方面考虑了服务器的负载状态，没有考虑用户请求之间的差异，不能准确地判断服务器真实的负载状态。综上所述，目前常见的负载均衡算法的负载均衡效果并不理想，仍需要改进和优化。

发明内容

为了进一步提高服务器集群的负载均衡度，本发明提供了一种应用于服务器集群的动态负载均衡方法。该方法根据用户请求的任务量和期望完成时间以及服务器的负载指标来构建服务器与用户请求的二部图，并按二部图的最大匹配结果将用户请求发送给匹配的服务器，从而实现任务的调度和服务器集群的负载均衡。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

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：