云计算环境中负载均衡方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种云计算环境中负载均衡方法及系统。
【背景技术】
[0002] 目前网络负载均衡器有软件实现和硬件实现两种。现有的硬件实现方法采用定制 硬件及软件，效率较高，但成本也较高，可扩展性差。现有的软件实现目前主要分为4层负 载均衡和7层负载均衡，4层负载均衡有效率高，通用性高等特点，应用场景比较广，开源软 件LVS就是4层负载均衡器的典型代表。
[0003] 目前云计算网络环境比较复杂，传统的软件实现负载均衡方法有很多局限性。例 如，有些方法效率比较低(如NAT转发)，有些方法在云计算环境不好操作(如直接转发模式， 需要在终端客户机里修改配置)。由于4层负载均衡的适用性广(也可适用于7层负载)，因 此，目前亟需一种适用于4层负载均衡的云计算环境中负载均衡方法及系统。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种云计算环境中负载均衡方法及系统，能够将位于同一 机房的多台后端服务器虚拟成一个高性能、高可用的应用服务池，为用户提供高可靠、可扩 展的应用架构。
[0005] 为解决上述问题，本发明提供一种云计算环境中负载均衡方法及系统，包括：
[0006] 云系统控制器获取申请负载均衡器的请求，为申请负载均衡器的请求分配对应的 虚拟IP，并获取对应于虚拟IP的负载均衡器；
[0007] 云系统负载均衡器管理器从获取到的对应于虚拟IP的负载均衡器中选择出工作 负载均衡器，根据所述申请负载均衡器的请求和对应的虚拟IP为选择的工作负载均衡器 配置对应的宿主机上的后端服务器，并将配置结果发送至工作负载均衡器；
[0008] 工作负载均衡器从网络转发服务器获取的外部网络请求的数据包，根据接收到配 置结果对数据包加标记和第一目标地址，所述第一目标地址为负载均衡器的地址，修改数 据包的目的地址为对应的宿主机上的后端服务器地址，包括IP地址及MAC地址，根据修改 后的目的地址将数据包发送至对应的宿主机上的后端服务器；
[0009] 同一宿主机上的负载均衡网络转发模块截获发送给该宿主机上的后端服务器的 加标记和第一目标地址后的数据包，根据源IP地址/源端口 /目的地址/目的端口 /协议 生成一条记录，并在所述记录中附加所述第一目标地址后，去除所述数据包的标记和第一 目标地址，并将去除所述加标记和第一目标地址后的数据包发送至该宿主机上的后端服务 器；
[0010] 同一宿主机上的后端服务器将数据包进行处理生成处理结果数据包，将处理结果 数据包发送至网络转发服务器；
[0011] 同一宿主机上的负载均衡网络转发模块截获发送至网络转发服务器的所有数据 包，根据数据包的目的IP/目的端口 /协议在记录中查找，如果有匹配记录则将源地址替换 为所述第一目标地址，并将处理结果数据包发送至网络转发服务器。
[0012] 进一步的，在上述方法中，所述配置结果包括虚拟IP、工作负载均衡器调度后端服 务器的策略、端口映射、会话保持。
[0013] 进一步的，在上述方法中，所述云系统控制器获取对应于虚拟IP的负载均衡器的 步骤中获取到的对应于虚拟IP的负载均衡器包括：
[0014] 主负载均衡器和备用负载均衡器。
[0015] 进一步的，在上述方法中，云系统负载均衡器管理器从获取到的对应于虚拟IP的 负载均衡器中选择出工作负载均衡器的步骤中，
[0016] 当主负载均衡器正常工作时，将主负载均衡器作为工作负载均衡器；
[0017] 当主负载均衡器故障时，将备用负载均衡器作为工作负载均衡器。
[0018] 根据本发明的另一面，提供一种云计算环境中负载均衡系统，包括：
[0019] 云系统控制器，用于获取申请负载均衡器的请求，为申请负载均衡器的请求分配 对应的虚拟IP，并获取对应于虚拟IP的负载均衡器；
[0020] 云系统负载均衡器管理器，用于从获取到的对应于虚拟IP的负载均衡器中选择 出工作负载均衡器，根据所述申请负载均衡器的请求和对应的虚拟IP为选择的工作负载 均衡器配置对应的宿主机上的后端服务器，并将配置结果发送至工作负载均衡器；
[0021] 工作负载均衡器，用于从网络转发服务器获取的外部网络请求的数据包，根据接 收到配置结果对数据包加标记和第一目标地址，所述第一目标地址为负载均衡器的地址， 修改数据包的目的地址为对应的宿主机上的后端服务器地址，包括IP地址及MAC地址，根 据修改后的目的地址将数据包发送至对应的宿主机上的后端服务器；
[0022] 与所述后端服务器在同一宿主机上的负载均衡网络转发模块，用于截获发送给该 宿主机上的后端服务器的加标记和第一目标地址后的数据包，根据源IP地址/源端口 /目 的地址/目的端口 /协议生成一条记录，并在所述记录中附加所述第一目标地址后，去除所 述数据包的标记和第一目标地址，并将去除所述加标记和第一目标地址后的数据包发送至 该宿主机上的后端服务器，及从后端服务器截获发送至网络转发服务器的所有数据包，根 据数据包的目的IP/目的端口 /协议在记录中查找，如果有匹配记录则将源地址替换为所 述第一目标地址，并将处理结果数据包发送至网络转发服务器；
[0023] 后端服务器，用于将数据包进行处理生成处理结果数据包，将处理结果数据包发 送至网络转发服务器。
[0024] 进一步的，在上述系统中，所述配置结果包括虚拟IP、工作负载均衡器调度后端服 务器的策略、端口映射、会话保持。
[0025] 进一步的，在上述系统中，所述云系统控制器获取到的对应于虚拟IP的负载均衡 器包括主负载均衡器和备用负载均衡器。
[0026] 进一步的，在上述系统中，所述云系统负载均衡器管理器，用于当主负载均衡器正 常工作时，将主负载均衡器作为工作负载均衡器；当主负载均衡器故障时，将备用负载均衡 器作为工作负载均衡器。
[0027] 与现有技术相比，本发明通过为申请工作负载均衡器的请求分配对应的虚拟IP， 将位于同一机房的多台后端服务器虚拟成一个高性能、高可用的应用服务池，再根据配置 结果，将从网络转发服务器获取的外部网络请求分发到应用服务池中，为用户提供高可靠、 可扩展的应用架构，本发明可基于廉价通用硬件平台如X86PC SERVER，具备效率高、适用性 广和成本低等特点。
【附图说明】
[0028] 图1是本发明一实施例的云计算环境中负载均衡方法的流程图；
[0029] 图2是本发明一实施例的云计算环境中负载均衡系统的模块图。
【具体实施方式】
[0030] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实 施方式对本发明作进一步详细的说明。
[0031] 实施例一
[0032] 如图1所示，本发明提供一种云计算环境中负载均衡方法，包括：
[0033] 步骤S1，云系统控制器（CC)获取申请负载均衡器（LD)的请求，为申请负载均衡器 的请求分配对应的虚拟IP (VIP)，并获取对应于虚拟IP的负载均衡器；
[0034] 步骤S2,云系统负载均衡器管理器（ELB SERVER)从获取到的对应于虚拟IP的负 载均衡器中选择出工作负载均衡器，根据所述申请负载均衡器的请求和对应的虚拟IP为 选择的工作负载均衡器配置对应的宿主机上的后端服务器（RS)，并将配置结果发送至工作 负载均衡器；具体的，本步骤中ELB SERVER向LD发请求配置LD，另外，ELB SERVER CC请求 修改配置后向LD Agent发送配置结果，及ELB-SERVER接收CC请求删除配置后向LD发送 请求删除配置结果的过程与本步骤类似；
[0035] 步骤S3,工作负载均衡器从网络转发服务器（NAT)获取的外部网络请求的数据 包，根据接收到配置结果对数据包加标记（mark symbol)和第一目标地址，所述第一目标地 址为负载均衡器的地址，修改数据包的目的地址为对应的宿主机上的后端服务器地址，包 括IP地址及MAC地址(这是区别于传统的直接转发模式的地方)，根据修改后的目的地址将 数据包发送至对应的宿主机（XENH0ST)上的后端服务器；
[0036] 步骤S4,同一宿主机上的负载均衡网络转发模块（SLNAT)截获发送给该宿主机上 的后端服务器的加标记和第一目标地址后的数据包，根据源IP地址/源端口 /目的地址/ 目的端口 /协议生成一条记录，并在所述记录