[发明专利]一种异构集群安监设备的安全负载均衡的方法

摘要

本发明提供一种异构集群安监设备安全负载均衡的方法，应用于I/O密集型异构集群安监设备的安全负载领域。其技术要点是：分级划分节点域，计算每一级节点域的负载，并按照节点阈值和实际节点负载情况，对节点域内节点进行有效的负载均衡。该发明致力于如何统筹新老设备，对安监设备进行负载均衡，降低安监设备的损坏率，提高生产安全。

主权项

一种异构集群安监设备的安全负载均衡的方法，其特征在于：确定异构集群安监设备的实施节点集NS。根据各节点的数据块副本相同率进行分级划分节点域。搜集各节点设备的常规负载与实际负载。计算每一级的初始负载平均值。设置节点域内阈值M，其值为安监设备常规负载L_R×125％。该节点域内，进行负载与阈值的判断，若有节点负载>阈值M，则节点域内须进行负载均衡，否则无需负载均衡(本文并称为负载成功)。检查节点域剩余量：设定变量N，每向上合并一级，N‑‑，最终检查节点域是否有剩余的方法为，N是否等于0。将同一节点域内超过阈值的节点与另外几个不超过阈值的节点进行算法1所示的负载均衡，算法1包括：计算各个节点域的平均负载值，收集各个设备节点的负载值，并将各设备的负载值从小到大排列起来。将负载建立一棵完全二叉树，并实时将其调整为一棵平衡二叉树，左侧叶子节点作为接受方(receive)恒小于作为发送方(send)的右侧节点，并对叶子节点进行均衡，均衡方法为。对二叉树的最左最右叶子结点、次左次右叶子结点…….两两一组(Group)进行均衡；若某节点为空，则其配对节点直接合并到父节点进行父节点之间的均衡，若均衡后的结果全部达到H<＝0,则均衡结果为：该级均衡成功；否则，若均衡后几个结果的H未均达到<＝0,则等待所有叶子节点均衡完毕以后，均衡结果之间配对合为新节点再次进行上述操作，配对原则不变。若第x为叶子结点个数)次的均衡仍然无法成功，则无论成功与否，均直接将均衡结果与叶子节点的父节点之间的负载均衡结果进行均衡，计算此时节点域内L_avg与M差值H，并判断H的正负，进行相应的下一步操作。若H>0,判断节点域是否还有剩余,如果有剩余，则与上一级节点域合并，继续按照上述算法进行均衡；若无剩余，则说明现有的节点域无法完成异构安监集群的安全负载均衡，须更换升级设备集群或减少负载总量。若H<＝0，则说明目前节点域内平均负载已经小于阈值，此时还需判断是否有个别节点负载仍然高于阈值。如果仍有节点高于阈值M，则节点域内须进行负载均衡，否则无需负载均衡(本文并称为负载成功)。如此重复步骤，直到一级节点域内H均<＝0负载均衡成功停止或最终一级节点域内H仍然>0负载均衡失败停止。若均衡结束后节点域任意H均<0,则均衡成功；否则H>0则均衡失败，现有设备无法进行有效安全的负载均衡。对于均衡量，每次均衡量为τ，其计算公式为：$\mathrm{\&tau;}=V\&Element;\&CenterDot;\underset{1}{\overset{k}{\&Sigma;}}\mathrm{\&rho;}\&CenterDot;\mathrm{\&theta;}$其中，ρ为节点实际负载相异度，任意两个叶子节点i，j之间的实际负载相异度为。ρ＝L_i‑L_j；send请求的域内丢数据块包率为∈，receive响应延迟率为θ，丢包率越高，响应延迟率越高，负载相异度越高，则均衡数据量会相应增多以求成功均衡；V作为系数，是安监监控等级，V越高，则均衡量相应提高。