[发明专利]一种负载均衡中实现被动模式弹性计算资源调度的方法

摘要

本发明提供一种负载均衡中实现被动模式弹性计算资源调度的方法，包括搭建IAAS云计算环境，包括负载均衡网关、虚拟机管理中心和多个应用服务池；负载均衡网关接收来自各个客户端的资源请求，然后依据预设的负载均衡策略，将资源请求分配给各个应用服务池，同时负载均衡网关配置有记录模块，通过记录模块记录以下信息活动的虚拟主机的在线会话数、吞吐流量和每秒请求数；基于记录信息建立业务压力模型，如果业务压力模型达到某种状态的临界触发阀值，则主动向虚拟机管理中心发送调度指令，弹性调度虚拟机资源。在极大提升云环境下计算资源的实用性和准确性的前提下，还明显降低了整个系统的负担和开销，提高整个云计算平台的服务质量。

主权项

一种负载均衡中实现被动模式弹性计算资源调度的方法，其特征在于，将负载均衡技术、后继应用服务池的感知能力与虚拟化平台中虚拟资源调度的灵活性紧密结合在一起，为云计算环境提供更加完整的弹性计算解决方案；包括以下步骤：S1，搭建IAAS云计算环境，包括：负载均衡网关、虚拟机管理中心和多个应用服务池；每一个应用服务池由若干个成员组成，所述成员为虚拟主机；并且，各个应用服务池中参与调度的虚拟主机配置有统一的参与调度标识ID，通过该参与调度标识ID，区分参与调度的虚拟主机以及不参与调度的虚拟主机；各个应用服务池中虚拟主机具有两种状态：活动状态和非活动状态，活动状态的虚拟主机指正在运行的虚拟主机；非活动状态的虚拟主机进一步区分为关闭状态和渐退状态，关闭状态的虚拟主机指已下线的虚拟主机，渐退状态的虚拟主机指不再接收新的客户请求、将当前连接到自身的客户请求继续处理，等处理完毕后即释放所有资源进入关闭状态；S2，所述负载均衡网关通过配置模块配置以下初始配置参数：弹性计算触发阀值、各个应用服务池所包含的全体成员IP、各个应用服务池所包含的活动成员IP、各个应用服务池中活动成员的最少限值、启动或禁用弹性计算功能的控制选项；S3，当所述启动或禁用弹性计算功能的控制选项被设置为启动状态时，所述负载均衡网关接收来自各个客户端的资源请求，然后依据预设的负载均衡策略，将所述资源请求分配给各个应用服务池，同时所述负载均衡网关配置有记录模块，通过记录模块记录以下信息：各个应用服务池中活动的虚拟主机的在线会话数、吞吐流量和每秒请求数；同时，所述负载均衡网关读取所述配置模块，获得各个应用服务池所包含的活动成员IP，得到各个应用服务池所包含的活动成员数量，对于任意一个应用服务池I，均执行以下操作：S31，所述负载均衡网关首先判断是否需要向所述应用服务池I中增加一台虚拟主机，步骤如下：S311，设应用服务池I当前状态下活动的虚拟主机数量为n；S312，读取所述记录模块，获得以下参数：Ci：表示应用服务池I中活动的虚拟主机i的在线会话数；Bi：表示应用服务池I中活动的虚拟主机i的吞吐流量；Ri：表示应用服务池I中活动的虚拟主机i的每秒请求数；S313，读取所述配置模块中的弹性计算触发阀值，具体获得以下参数：Sch：表示标准每台虚拟主机支持的在线会话数阀值上限；Sbh：表示标准每台虚拟主机支持的流量阀值上限；Srh：表示标准每台虚拟主机支持的每秒请求数阀值上限；S314，按公式(一)计算δ值，其中，δ表示是否增加虚拟主机的逻辑值，如果δ值为1，则执行S315，否则，执行S316；S315，所述负载均衡网关向所述虚拟机管理中心发送向应用服务池I中增加一台虚拟主机的调度指令；所述虚拟机管理中心远程唤醒一台虚拟主机，并增加到所述应用服务池I中，置新增加的虚拟主机的状态为活动状态，同时更新所述配置模块中的以下参数：应用服务池I所包含的全体成员IP、应用服务池I所包含的活动成员IP；S316，所述负载均衡网关进一步判断应用服务池I当前状态下活动的虚拟主机数量n是否大于配置模块所设置的应用服务池I中活动成员的最少限值，如果不大于，执行S33；否则，执行S32；S32，所述负载均衡网关其次判断是否需要减少所述应用服务池I中一台虚拟主机，步骤如下：S321，设应用服务池I当前状态下活动的虚拟主机数量为n；S322，读取所述记录模块，获得以下参数：Ci：表示应用服务池I中活动的虚拟主机i的在线会话数；Bi：表示应用服务池I中活动的虚拟主机i的吞吐流量；Ri：表示应用服务池I中活动的虚拟主机i的每秒请求数；S323，读取所述配置模块中的弹性计算触发阀值，具体获得以下参数：Scl：表示标准每台虚拟主机支持的在线会话数阀值下限；Sbl：表示标准每台虚拟主机支持的流量阀值下限；Srl：表示标准每台虚拟主机支持的每秒请求数阀值下限；S324，按公式(二)计算γ值，其中，γ表示是否减少虚拟主机的逻辑值，如果γ值为1，则执行S325，否则，执行S33；S325，所述负载均衡网关进一步判断得到应用服务池I中当前压力最轻的特定虚拟主机，然后向所述虚拟机管理中心发送减少应用服务池I中所述特定虚拟主机的调度指令；所述虚拟机管理中心远程关闭该特定虚拟主机，置所述特定虚拟主机的状态为渐退状态；当所述特定虚拟主机处理完成当前连接到自身的客户请求时，则关闭所述特定虚拟主机，同时，置所述特定虚拟主机的状态为关闭状态，同时更新所述配置模块中的以下参数：应用服务池I所包含的全体成员IP、应用服务池I所包含的活动成员IP；然后执行S33；S33，所述负载均衡网关结束本轮弹性调度，待下一调度周期到达时，循环执行S3步骤；其中，S325中，所述负载均衡网关进一步判断得到应用服务池I中当前压力最轻的特定虚拟主机，具体包括以下步骤：S3251，读取所述记录模块，获得以下参数：Ci：表示应用服务池I中活动的虚拟主机i的在线会话数；Bi：表示应用服务池I中活动的虚拟主机i的吞吐流量；Ri：表示应用服务池I中活动的虚拟主机i的每秒请求数；S3252，读取所述配置模块所设置的初始配置参数，获得以下参数：Δα为在线会话数的加权系数；Δβ为流量加权系数；Δγ为当前请求处理数加权系数；S3253，按公式(三)计算Ri，其中，Ri表示需要确定关闭并释放的虚拟主机，即为当前压力最轻的特定虚拟主机；Ri＝min{i|Ci×Δα+Bi×Δβ+Ri×Δγ}〔i＝1，2，...，n〕  (三)；其中，S33中，所述负载均衡网关结束本轮弹性调度，待下一调度周期到达时，循环执行S3步骤，具体为：所述配置模块还设置有静默期初始参数值；在本轮调度过程中，当执行唤醒或关闭某一虚拟机的操作后，间隔一个静默期，再执行下一轮调度；系统缺省静默期配置参数为：(a)静默期策略描述：每隔3秒记录模块记录一次数据，一个决策周期的记录持续为3分钟，计算此周期内阀值记录的均值作为资源调度的阀值数据；在增加或关闭虚拟主机行为发生之后，系统静默2个记录周期后，继续记录进行阀值判断；(b)关闭虚拟主机的策略：为保证应用业务的完整性，需要关闭虚拟主机时，先将虚拟主机标识为渐退状态，此时该虚拟主机不作为活动虚拟主机；只有当该虚拟主机无活动连接时，才会正式关闭该虚拟主机；本发明提供的负载均衡中实现被动模式弹性计算资源调度的方法，负载均衡网关实时记录各虚拟主机流量负载的变化情况，通过人工预设的触发阀值作为应用服务池弹性调度的触发器，联动虚拟机管理中心，远程唤起或关闭后继应用服务池的成员，具体包括：(1)负载均衡网关通过API与vCenter或XenCenter虚拟机管理中心联动，实现虚拟主机的开启或关闭；(2)通过与虚拟机管理中心联动，负载均衡网关自动了解虚拟主机部署情况，自动选择虚拟主机作为应用服务池的成员；(3)负载均衡网关为应用服务池创建弹性计算触发阀值参数的配置，通过参数组合构建业务压力模型，即公式(一)或公式(二)；当业务压力模型启用后，如果达到某种状态的临界触发阀值，则负载均衡网关主动向虚拟机管理中心发送调度指令，弹性调度虚拟机资源；(4)负载均衡网关实时监控各应用服务池中的成员运行状态，包括成员数量和成员的健康状态，为弹性调度提供依据；(5)通过在负载均衡网关中配置弹性计算能力，实现IAAS云计算环境中的计算资源自动调配，从而优化计算资源的使用率，达到节能高效的云计算IAAS平台的作用。