[发明专利]一种基于复合域名的服务阵列负载均衡方法

摘要

本发明公开了一种基于复合域名的服务阵列负载均衡方法，目的是解决高性能计算系统前端服务阵列的负载分配问题。技术方案是先构建由负载状态收集模块、复合域名管理模块、负载分配模块组成的负载均衡系统；负载状态收集模块定期检测服务器是否处于可用状态，收集可用服务器的负载信息；复合域名管理模块根据用户文件生成复合域名表；客户端软件向负载分配模块提交复合域名解析请求；负载分配模块对复合域名进行解析，将得到的服务器网络地址返回给客户端软件；客户端软件接收返回信息，根据返回信息登录所分配的服务器或提示出错信息。采用本发明可在无负载均衡设备时将客户端登录请求引导到合适的服务器，且确保服务器的负载均衡和用户的亲和性。

主权项

一种基于复合域名的服务阵列负载均衡方法，其特征在于包括以下步骤：第一步，构建负载均衡系统，负载均衡系统是部署在前端服务阵列中服务器上的负载均衡软件包，它由负载状态收集模块、复合域名管理模块、负载分配模块组成；负载状态收集模块定期检测服务器的健康状态，从可用服务器上收集负载信息，将服务器负载信息发送给负载分配模块；复合域名管理模块负责根据服务阵列操作系统的用户文件生成复合域名表，将复合域名表发送给负载分配模块；负载分配模块接收客户端软件提交的复合域名解析请求，检索该复合域名是否在复合域名表中，如果不在复合域名表中则向客户端软件返回非法域名错误；如果该用户已登录则返回当前登录服务器的网络地址，否则返回当前可用的最低负载服务器；客户端软件是用户所使用的登录到服务阵列的软件，部署在用户终端上；操作系统的用户文件由操作系统所带的用户管理软件所创建和维护，记录服务阵列的所有合法用户信息的文件；第二步，负载状态收集模块按照时间间隔T定期检测服务阵列中服务器是否处于可用状态，收集可用服务器的负载信息；服务器的负载信息包括CPU利用率、网络带宽利用率、活跃用户总数、活跃独立用户数、活跃用户名；CPU利用率是指一段时间内CPU实际执行的指令数与CPU在该段时间内最多可执行的指令数的比值，其取值范围为0到1；网络带宽利用率是指一段时间内网络设备实际传输的数据量与网络设备在该段时间内最多可传输的数据量的比值，其取值范围为0到1；活跃用户是指已经登录到服务器的用户；活跃用户总数是已经登录到服务器的用户数，包括同一用户重复登录数，为大于等于0的整数；活跃独立用户数是指已经登录到服务器的不同用户数，为大于等于0的整数；所有服务阵列中服务器的负载信息构成负载信息表；第三步，复合域名管理模块根据操作系统的用户文件生成复合域名表，发送给负载分配模块；复合域名管理模块首先从操作系统的用户文件中提取所有的用户名信息，然后将每个用户名X与服务阵列的服务域名Y进行组合，形成X.Y形式的复合域名记录，将所有复合域名记录写入复合域名表，最后将复合域名表发送给负载分配模块；复合域名管理模块实时检测用户文件的改变，发现有用户增加或者删除后及时更新复合域名表，并将更新后的复合域名表发送给负载分配模块；第四步，用户通过客户端软件登录服务阵列，客户端软件向负载分配模块提交形式为X.Y的复合域名解析请求；第五步，负载分配模块收到客户端软件的复合域名解析请求，对复合域名进行解析，将解析得到的服务器网络地址返回给客户端软件；复合域名的解析方法如下：步骤5.1、构建综合负载表和用户亲和信息表，根据从负载状态收集模块收到的负载信息表，计算服务器综合负载值，生成综合负载表，综合负载表的表项为服务器综合负载值、服务器网络地址；服务器综合负载值＝80*(CPU利用率+网络带宽利用率)＋10*(0.2*活跃用户总数+0.8*活跃独立用户总数)根据从负载状态收集模块收到的负载信息表，提取活跃用户名，生成用户亲和信息表，用户亲和信息表中记录已登录的用户信息，表项为活跃用户名、登录服务器网络地址；步骤5.2、检索从复合域名管理模块接收的复合域名表，判断复合域名的合法性，如果待解析的复合域名不在复合域名表中则为非法域名，向客户端软件返回无效域名错误，并执行第六步；如果待解析的复合域名在复合域名表中，则为合法域名，从复合域名X.Y中提取用户名X；步骤5.3、根据用户名X检索用户亲和信息表，如果该用户在用户亲和信息表中，则直接输出用户当前所在的活跃服务器地址，并执行第六步；如果该用户不在用户亲和信息表中，则执行步骤5.4；步骤5.4、检索综合负载表，选择负载最低的服务器，输出该服务器的网络地址；负载分配模块将当前解析的复合域名中的用户名X、输出的最低负载服务器网络地址作为缓存信息加入本地的用户亲和信息表；第六步，客户端软件通过标准域名服务协议收到返回信息，如果返回信息为无效域名错误，则提示用户出错信息，要求其重新输入正确的复合域名；如果返回信息为正确的服务器网络地址，则直接登录到该服务器。