[发明专利]一种面向航天数据的云数据库负载均衡方法及系统

说明书

本发明涉及计算机技术领域，公开了一种面向航天数据的云数据库负载均衡方法及系统，包括：S1)针对航天数据建立云数据库；S2)计算云数据库节点的当前剩余的负载承受能力；S3)将云数据库节点作为交易者，将查询负载作为用来交易的货物；S4)计算交易者的购买价格和售卖价格；S5)将购买价格和售卖价格发送至竞价管理者；S6)竞价管理者将交易结果通知需要进行交易的云数据库节点；S7)云数据库节点对状态信息进行更新以及进行数据移动；S8)判断所有云数据库节点是否满足负载均衡条件。本发明通过引入竞价机制，有效地解决了航天数据在查询和应用过程中的负载均衡问题，并提升了云数据库应对查询的响应效率，增加了整体方案的灵活性和通用性。

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种面向航天数据的云数据库负载均衡方法及系统。

背景技术

随着对航天数据应用需求的增加和诸多云数据库系统的问世，负载均衡成为众多云数据库系统研究中的研究热点。针对大型应用系统的查询访问模式及其变化规律，提供大规模异构数据节点环境中动态数据迁移与负载均衡机制，是提高系统整体查询响应速度的关键，将有效地提高系统的响应能力。

早期对于传统分布式环境下的查询负载均衡问题的解决方案主要分为静态负载均衡方法和动态负载均衡方法两种。静态负载均衡方法主要采用集中式的方法，根据历史查询请求记录等先验知识解决全局的负载均衡，通过对一个目标函数的最优化求解来分配数据、负载。这种方法以定量或概率的方式在系统运行前对数据进行分配。如Voldemort使用固定大小的块把数据划分，然后将数据以块为单位尽可能均衡的分布到各个物理硬盘上面；Riak使用了vnode的概念，然后使用多对一的方法将vnode分发到各个物理节点上。但是静态方法没有考虑系统运行时候的实时状态，无法应对运行过程中户查询请求的动态变化，因此不适用于云数据库平台负载均衡问题。

目前就Hadoop的HDFS平衡器、HBase的负载均衡器等多个主流开源系统的数据调节机制而言，其核心策略都是在发现节点负载分布不均匀时，按一定方式将数据块重新分配，使其均匀的分布到其他物理节点上，但进行数据块迁移时，并不考虑块中具体数据库记录的查询负载，这种机制对于文件系统的访问负载均衡是比较高效的，但都不是针对以“记录”为基本单位的数据库结构化查询负载设计的有效机制。HBase是一个分布式的、面向列的开源数据库，以HBase的负载均衡策略为例，Hbase中选用默认的静态负载均衡机制DLB，通过定时运行DLB，检查每个RegionServer上的数据分布量，将不均匀的数据进行均匀分布。在面对负载不均衡时，DLB虽然使得服务器之间的数据块均匀分布，但却没有考虑块内记录的负载，使得各个服务器的查询负载依然严重不平衡，容易造成由于个别节点包含大量的热记录，导致局部节点访问过热的情况。基于分布式文件存储的数据库MongoDB也同样采用了存储平衡代替负载均衡，它利用聚类平衡模块计算各个节点中的块(chunk)的数目，再将各个chunk进行再分配。Hadoop的HDFS平衡器工作方式也类似，当一个节点的使用程度与节点的平均使用程度的比值超过一个阈值，系统开始进行平衡。同样，这种平衡只是以调整数据块数的调整，并没有考虑不同块内查询负载的差异。

发明内容

本发明的目的在于提供一种面向航天数据的云数据库负载均衡方法及系统，从而解决现有技术中的上述问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种面向航天数据的云数据库负载均衡方法，包括步骤：

S1)针对航天领域的数据建立云数据库，云数据库包括数据库管理节点和n个云数据库节点；

S2)获取各个云数据库节点的处理能力和当前负载，根据各个云数据库节点的处理能力和当前负载计算各个云数据库节点的当前剩余的负载承受能力；

S3)将各个云数据库节点作为交易者，交易者为购买者或出售者；将查询负载作为市场中用来交易的货物；

S4)根据当前剩余的负载承受能力计算交易者的购买价格和售卖价格；