一種分布式系統的服務負載均衡方法及裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術公開了一種分布式系統的服務負載均衡方法及裝置，相對于現有技術僅根據網口流量進行負載均衡，本發明專利技術在綜合地考慮了服務的負荷情況，該服務所在服務器的負荷情況和該服務對應的各網口流量后，才確定該服務的繁忙程度，判斷是否適合繼續使用該服務，并根據判斷結果來進行主從服務的切換，從而能夠有效地避免因僅靠流量大小來確定服務或服務器的可用性而導致的片面性，能更為準確地判斷服務的繁忙、適用程度，有效控制系統過載的發生概率。并且，本發明專利技術僅將服務器上所有超負載的主服務與備用服務進行主備切換，而非對整個服務器進行切換，從而能夠確保更為有效地利用所有硬件資源，且能夠更好地對服務器上各服務進行靈活部署。

【技術實現步驟摘要】
一種分布式系統的服務負載均衡方法及裝置
本專利技術涉及一種負載均衡技術，尤其涉及一種分布式環境下的服務負載均衡技術。
技術介紹
隨著工業控制系統的進一步延伸和發展，需要提供更為強大的處理能力，以便能夠更為及時地處理與日俱增的用戶訪問量和處理請求。一般通過設置一系列提供相同服務內容的服務器以組成服務器集群來響應客戶端的處理請求。在收到來自客戶端的處理請求后，需要進行負載均衡計算以決定將該請求具體發往哪一臺服務器進行處理。分布式系統給用戶提供了一個豐富的資源集合，因而日益得以廣泛的應用并受到人們的重視，在現有技術中，一般按照集群中的各臺計算機或者服務器的網口流量來進行負載均衡計算，判定各臺計算機或服務器的負載狀況。然而隨著研究的深入進行，本專利技術的專利技術人發現，僅使用網口流量進行負載均衡計算，在某些時刻，分布式系統中一些服務的負載很重而另外一些服務的負載卻很輕。進而本專利技術的專利技術人發現流量的大小對于服務器或計算機的負載的體現有很大片面性，有的服務信息交互雖然少，但是計算復雜。鑒于各臺服務器之間存在個體性能差異，及服務所耗資源的差異，僅依靠網口流量來進行負載均衡計算，無法實現真正的自適應負載均衡服務調度機制，不能高效利用所有硬件資源，不能有效控制系統過載的發生概率。并且，現有技術一般都是基于服務器進行負載均衡，即在負載均衡過程中對服務器整體進行主備切換，然而實際應用中，在同一時刻，服務器上各服務的運行負載是不相同的，若是基于服務器進行整體切換，則會將該服務器上所有正常的或超負載的服務均切換至另一服務器上，容易造成另一臺服務器的繁忙。且在同一時刻只啟用主備服務器中的一臺，并沒有充分利用已有的硬件資源。為了解決上述問題，在分布式系統中，一種新的服務負載均衡方法由此應運而生。
技術實現思路
本專利技術主要解決的技術問題是提供一種分布式系統的服務負載均衡方法及裝置，使得能夠更合理、準確地判斷分布式系統中服務的繁忙程度，有效控制系統過載的發生概率，且能夠更為有效地利用分布式系統中所有硬件資源，實現對服務器上各服務之間的靈活部署。為了解決上述技術問題，本專利技術提供了一種分布式系統的服務負載均衡方法，系統中各服務分布在不同工業網絡的各服務器中，一個服務分布在多個服務器上，由多個服務器提供相同服務，進行服務備份，其中一個服務為主服務，其余為備份服務，每個服務對應多個網口，進行網絡備份，該方法包含以下步驟：保存各服務與服務使用的資源對象之間的對應關系、以及各服務對應的網口；在主服務的負荷超出預設門限，或主服務所在服務器的負荷超出預設門限，或主服務對應的各網口中至少n個網口流量低于最小正常值，或主服務對應的各網口中至少m個網口流量超出最高限制值時，對該主服務與備用服務進行主備切換，其中，m、n大于等于1，小于等于該服務對應的所有網口數量；在收到來自客戶端的服務請求時，根據請求中的服務名稱和資源對象名稱，找到當前對應的主服務，對該主服務對應的各網口流量進行選擇，從中選擇多個空閑網口，將空閑網口對應的接入地址返回給客戶端；客戶端從接入地址獲取所請求的服務。作為上述技術方案的改進，該服務負荷可以包括：服務的線程數量；該服務器負荷可以包括：CPU負荷、和/或內存占用率。作為上述技術方案的改進，對該主服務與備用服務進行主備切換的步驟之前，還可以包含以下步驟：定時獲取各主服務的負荷信息、該主服務所在服務器的負荷信息、和該主服務對應的各網口流量。作為上述技術方案的改進，根據請求中的服務名稱和資源對象名稱，找到當前對應的主服務，對該主服務對應的各網口流量進行選擇的步驟之前，還可以進一步包含以下步驟：對系統中各服務進行注冊，保存服務與該服務使用的資源對象之間的對應關系，服務與網口間的對應關系，服務與所在服務器之間的對應關系，各服務中主服務信息；根據請求中的服務名稱和資源對象名稱，找到當前對應的主服務，對該主服務對應的各網口流量進行選擇的步驟中，根據注冊的對應關系找到當前所請求的主服務、和該主服務對應的網口。作為上述技術方案的改進，對該主服務與備用服務進行主備切換的步驟之后，包含以下步驟：在注冊信息中更新切換后的主服務信息。作為上述技術方案的改進，對該主服務對應的各網口流量進行選擇，從中選擇多個空閑網口的步驟中，選擇一主用空閑網口和一備用空閑網口；將該網口對應的接入地址返回給客戶端的步驟中，返回的接入地址至少包括：服務名、主用網口IP地址+端口號、備用網口的IP地址。本專利技術還提供了一種分布式系統的服務負載均衡裝置，系統中各服務分布在不同工業網絡的各服務器中，一個服務分布在多個服務器上，由多個服務器提供相同服務，進行服務備份，其中一個服務為主服務，其余為備份服務，每個服務對應多個網口，進行網絡備份，該裝置包含：存儲模塊，用于保存各服務與服務使用的資源對象之間的對應關系、以及各服務對應的網口；主備切換模塊，用于在主服務與備用服務之間進行主備切換；監控模塊，用于在主服務的負荷超出預設門限，或主服務所在服務器的負荷超出預設門限，或主服務對應的各網口中至少n個網口流量低于最小正常值，或主服務對應的各網口中至少m個網口流量超出最高限制值時，指示主備切換模塊對該主服務與備用服務進行主備切換，其中，m、n大于等于1，小于等于該服務對應的所有網口數量；網口選擇模塊，用于在收到來自客戶端的服務請求時，根據請求中的服務名稱和資源對象名稱，找到當前對應的主服務，對該主服務對應的各網口流量進行選擇，從中選擇多個空閑網口；入口返回模塊，用于將網口選擇模塊選擇的空閑網口對應的接入地址返回給客戶端，指示客戶端從接入地址獲取所請求的服務。作為上述技術方案的改進，服務負荷可以包括：服務的線程數量；而服務器負荷可以包括：CPU負荷、和/或內存占用率。作為上述技術方案的改進，該裝置還可以包含：信息獲取模塊，用于定時獲取各主服務的負荷信息、該主服務所在服務器的負荷信息、和該主服務對應的各網口流量。作為上述技術方案的改進，該裝置還可以進一步包含：注冊模塊，用于對系統中各服務進行注冊，并將服務與該服務使用的資源對象之間的對應關系，服務與網口間的對應關系，服務與所在服務器之間的對應關系，各服務中主服務信息保存于所述存儲模塊中；網口選擇模塊根據存儲模塊中保存的對應關系找到當前所請求服務對應的主服務、和該主服務對應的網口。作為上述技術方案的改進，注冊模塊還用于在主備切換模塊進行主備切換后，更新切換后的主服務信息，并將該更新后的主服務信息保存在存儲模塊中。作為上述技術方案的改進，網口選擇模塊中進一步包含以下子模塊：選擇一主用空閑網口的子模塊；選擇一備用空閑網口的子模塊；入口返回模塊返回的接入地址可以包括：服務名、主用網口IP地址+端口號、備用網口的IP地址。本專利技術實施方式與現有技術相比，主要區別及其效果在于：在分布式系統中，將各服務分布在不同工業網絡的各服務器中，一個服務分布在多個服務器上，由多個服務器提供相同服務，進行服務備份，其中一個服務為主服務，其余為備份服務，每個服務對應多個網口，用于進行網絡備份。而當主服務的負荷超出預設門限，或主服務所在服務器的負荷超出預設門限，或主服務對應的各網口的流量低于最小正常值，或主服務對應的各網口的流量超出最高限制值時，對該主服務與備用服務進行主備切換。在收到來自客戶本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種分布式系統的服務負載均衡方法，其特征在于，系統中各服務分布在不同工業網絡的各服務器中，一個服務至少分布在兩個服務器上，由所述至少兩個服務器提供相同服務，進行服務備份，其中一個服務為主服務，其余為備份服務，每個服務對應至少兩個網口，進行網絡備份，該方法包含以下步驟：保存各服務與服務使用的資源對象之間的對應關系、以及各服務對應的網口；在所述主服務的負荷超出預設門限，或所述主服務所在服務器的負荷超出預設門限，或所述主服務對應的各網口中至少n個網口流量低于最小正常值，或所述主服務對應的各網口中至少m個網口流量超出最高限制值時，對該主服務與備用服務進行主備切換，其中，m、n大于等于1，小于等于該服務對應的所有網口數量；?在收到來自客戶端的服務請求時，根據請求中的服務名稱和資源對象名稱，找到當前對應的主服務，對該主服務對應的各網口流量進行選擇，從中選擇至少一個空閑網口，將所述空閑網口對應的接入地址返回給所述客戶端；所述客戶端從所述接入地址獲取所請求的服務。

【技術特征摘要】
1.一種分布式系統的服務負載均衡方法，其特征在于，系統中各服務分布在不同工業網絡的各服務器中，一個服務至少分布在兩個服務器上，由所述至少兩個服務器提供相同服務，進行服務備份，其中一個服務為主服務，其余為備份服務，每個服務對應至少兩個網口，進行網絡備份，該方法包含以下步驟：保存各服務與服務使用的資源對象之間的對應關系、以及各服務對應的網口；在所述主服務的負荷超出預設門限，或所述主服務所在服務器的負荷超出預設門限，或所述主服務對應的各網口中至少n個網口流量低于最小正常值，或所述主服務對應的各網口中至少m個網口流量超出最高限制值時，對該主服務與備用服務進行主備切換，其中，m、n大于等于1，小于等于該服務對應的所有網口數量；在收到來自客戶端的服務請求時，根據請求中的服務名稱和資源對象名稱，找到當前對應的主服務，對該主服務對應的各網口流量進行選擇，從中選擇至少一個空閑網口，將所述空閑網口對應的接入地址返回給所述客戶端；所述客戶端從所述接入地址獲取所請求的服務。2.根據權利要求1所述的分布式系統的服務負載均衡方法，其特征在于，所述服務負荷至少包括：所述服務的線程數量；所述服務器負荷至少包括以下之一：CPU負荷、和/或內存占用率。3.根據權利要求2所述的分布式系統的服務負載均衡方法，其特征在于，所述對該主服務與備用服務進行主備切換的步驟之前，還包含以下步驟：定時獲取各主服務的負荷信息、該主服務所在服務器的負荷信息、和該主服務對應的各網口流量。4.根據權利要求2所述的分布式系統的服務負載均衡方法，其特征在于，所述保存各服務與服務使用的資源對象之間的對應關系、以及各服務對應的網口的步驟前，對所述系統中各服務進行注冊；所述保存各服務與服務使用的資源對象之間的對應關系、以及各服務對應的網口的步驟中，保存服務與該服務使用的資源對象之間的對應關系，服務與網口間的對應關系，服務與所在服務器之間的對應關系，各服務中主服務信息；所述根據請求中的服務名稱和資源對象名稱，找到當前對應的主服務，對該主服務對應的各網口流量進行選擇的步驟中，根據所述注冊的對應關系找到當前所請求的主服務、和該主服務對應的網口。5.根據權利要求4所述的分布式系統的服務負載均衡方法，其特征在于，所述對該主服務與備用服務進行主備切換的步驟之后，包含以下步驟：在注冊信息中更新切換后的主服務信息。6.根據權利要求2所述的分布式系統的服務負載均衡方法，其特征在于，所述對該主服務對應的各網口流量進行選擇，從中選擇至少一個空閑網口的步驟中，選擇一主用空閑網口和一備用空閑網口；所述將空閑網口對應的接入地址返回給所述客戶端的步驟中，返回的接入地址至少包括：服務名、主用...

【專利技術屬性】
技術研發人員：梁俊，俞高宇，張曉華，
申請(專利權)人：上?？婶斚到y軟件有限公司，
類型：發明
國別省市：