一种虚拟化网管文件下载负载均衡的方法及网管服务器与流程

本发明涉及无线基站领域，尤其涉及到一种虚拟化网管文件下载负载均衡的方法及网管服务器。

背景技术：

传统基站网管功能一般大而全，同时管理基站的数目也很多。虽然网管软件一般都运行在高性能的服务器上，但是多个基站同时请求服务时，尤其是持续时间比较长，资源消耗大的，如大量的文件同时下载(如版本文件)，会导致网管服务器CPU(Central Processing Unit：中央处理器)冲高，而拒绝其余基站等合理请求。

版本管理是网管的一个非常重要功能，版本管理主要包括版本的下载、升级、激活、回退等操作，版本管理又属于文件管理中很重要的一个模块。一个中大型城市一般都部署几千个基站，当全网版本升级时，基站会从网管的版本服务器上下载版本(一般采用FTP(File Transfer Protocol：文件传输协议)协议)。当多个基站同时升级版本时，网管版本服务器读写磁盘和转发数据速率加快，导致网管CPU冲高，从而产生告警并拒绝其余基站的正常请求。

为了保护网管功能的正常使用，网管一般设计为限制基站下载的连接数，并且每个连接都限速，这样导致了全网元基站升级时间会非常长，用户体验差。同时，不同硬件服务器的性能是有区别的，而软件对连接数的限制又是固定的，可能会导致一部分服务器在满连接时性能比较吃紧，另外一些服务器还有剩余资源。能否实现资源的一些动态调用，是传统网管版本管理需要解决的难点问题之一，但这些目前都没有公开的解决的方案。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是，提供一种虚拟化网管文件下载负载均衡的方法及网管服务器，以解决现有网管文件(包括版本文件)管理性能低的问题。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种虚拟化网管文件下载负载均衡的方法，该方法包括：

网管服务器预先配置独立的文件管理虚拟机；

在所述网管服务器为基站提供文件管理服务的过程中，网管服务器监测整个网管服务器的硬件资源；

如果所述网管服务器监测到当前硬件资源充足，则调度创建新的文件管理虚拟机，增加文件下载的速度和连接数；

如果所述网管服务器监测到当前硬件资源匮乏，则停止启动新的服务，将已存在的连接迁移到其他文件管理虚拟机上，并删除空闲的文件管理虚拟机。

可选地，上述方法中，所述网管服务器预先配置的独立的文件管理虚拟机包括一个或多个虚拟机，其中，包括多个虚拟机时，每个虚拟机具有不同的IP地址。

可选地，上述方法中，所述网管服务器监测整个网管服务器的硬件资源包括：

所述网管服务器监测当前硬件资源的利用率；

若所监测的当前硬件资源的利用率小于最大门限值，则确定当前硬件资源充足；

若所监测的当前硬件资源的利用率达到或超过最大门限值，则确定当前硬件资源匮乏。

可选地，上述方法中，所述最大门限值包括预设的中央处理单元CPU运行率最大门限值、内存容量最大门限值、存储容量最大门限值和当前网络带宽最大门限值中的任一种或几种。

可选地，上述方法还包括：

所述网管服务器为基站完成文件管理服务后，将文件管理虚拟机的数目恢复至文件管理虚拟机的初始数目。

本发明还公开了一种网管服务器，包括：

文件管理模块，运行在独立的虚拟机上；

动态监测模块，在本网管服务器为基站提供文件管理服务的过程中，监测整个网管服务器的硬件资源，在监测到当前硬件资源充足时，调度创建新的文件管理虚拟机，增加文件下载的速度和连接数，以及在监测到当前硬件资源匮乏时，停止启动新的服务，将已存在的连接迁移到其他文件管理虚拟机上，并删除空闲的文件管理虚拟机。

可选地，上述服务器中，所述文件管理模块包括一个或多个虚拟机，其中，包括多个虚拟机时，每个虚拟机具有不同的IP地址。

可选地，上述服务器中，所述动态监测模块监测整个网管服务器的硬件资源指：

所述动态监测模块监测当前硬件资源的利用率；

若所监测的当前硬件资源的利用率小于最大门限值，则确定当前硬件资源充足；

若所监测的当前硬件资源的利用率达到或超过最大门限值，则确定当前硬件资源匮乏。

可选地，上述服务器中，所述最大门限值包括预设的中央处理单元CPU运行率最大门限值、内存容量最大门限值、存储容量最大门限值和当前网络带宽最大门限值中的任一种或几种。

可选地，上述服务器中，所述动态监测模块，在本网管服务器为基站完成文件管理服务后，还将文件管理虚拟机的数目恢复至文件管理虚拟机的初始数目。

采用本申请技术方案提高了网管文件管理性能，并提高了网管服务器资 源利用率。

附图说明

图1是本发明实施例中网管服务器的原理示意图；

图2是本发明优选实施例中网管服务器的原理图；

图3是本发明实施例中网管服务器实现文件管理的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文将结合附图对本发明技术方案作进一步详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

实施例1

本申请发明人发现NFV(Network Function Virtualization)架构中提到了硬件虚拟化管理，云管理，业务管理的统一编排(Orchestrator)。而下一代的基站也必须符合虚拟化的标准，类似于网管等存放于核心机房的通用设备更早要求被虚拟化。因此，发明人提出，网管本身可以直接运行在高性能的通用服务器上，只需要在增加一层虚拟化(如安装Openstack或Docker等虚拟化或容器技术)，并将文件管理(包括版本管理)的功能独立运行在不同虚机上，从而提高网管系统的文件管理能力，并合理利用硬件资源。基于上述思想，本实施例提供一种虚拟化网管文件下载负载均衡的方法，主要包括如下步骤：

步骤100，网管服务器预先配置独立的文件管理虚拟机；

该步骤中，网管服务器预先配置的独立的文件管理虚拟机包括一个或多个虚拟机，其中，包括多个虚拟机时，每个虚拟机具有不同的IP地址。

另外，本实施例中所涉及的文件管理包括版本管理。

步骤200，网管服务器为基站提供文件管理服务的过程中，网管服务器 监测整个网管服务器的硬件资源，如果网管服务器监测到当前硬件资源充足执行步骤300，如果网管服务器监测到当前硬件资源匮乏执行步骤400；

该步骤中，网管服务器监测整个网管服务器的硬件资源的过程如下：

所述网管服务器监测当前硬件资源的利用率；

若所监测的当前硬件资源的利用率小于最大门限值，则确定当前硬件资源充足；

若所监测的当前硬件资源的利用率达到或超过最大门限值，则确定当前硬件资源匮乏。

其中，最大门限值包括预设的中央处理单元CPU运行率最大门限值、内存容量最大门限值、存储容量最大门限值和当前网络带宽最大门限值中的任一种或几种。

步骤300，调度创建新的文件管理虚拟机，增加文件下载的速度和连接数，结束本流程；

步骤400，停止启动新的服务，将已存在的连接迁移到其他文件管理虚拟机上，并删除空闲的文件管理虚拟机，结束本流程。

要说明的是，当系统重新上电，或者网管服务器为基站完成文件管理服务后，可将文件管理虚拟机的数目恢复至文件管理虚拟机的初始数目。

实施例2

本实施例提供一种网管服务器，主要将网管系统的核心功能拆分为多个独立模块，将常用管理和资源消耗较多的模块分离。资源消耗多的模块可以独立运行，并部署在云，其余模块则运行其余虚机(VM：Virtual Machine)上，其原理如图1所示。

具体地，该网管服务器主要包括如下模块。

文件管理模块，运行在独立的虚拟机上；

其中，云端采用不同的虚拟化技术，各文件管理模块运行于虚机上，虚机的运行环境可以是基于Openstack、Docker等虚拟化或容器技术。

网管系统上电，根据之前的配置文件或配置参数生成缺省数目的虚拟机，每个虚拟机运行缺省的规格参数，如文件下载的最大连接数等。

动态监测模块，监测可利用的硬件资源，如果当前硬件资源充足，则调度创建更多的虚机给资源消耗多的模块(即文件管理模块)，加速当前负荷较高模块的处理速度。如果硬件资源利用率已达到门限值(即硬件资源匮乏)，则停止启动新的服务，或拒绝新的服务请求，把已经存在的连接迁移到尽量少的虚机上，并删除空闲的虚机。其中，判断硬件资源是否匮乏时可根据硬件资源利用率来判断，具体的，硬件资源利用率可以包括CPU最大利用率、内存容量最大门限值、网络带宽最大门限值、存储容量最大门限值等等。

高资源消耗请求完毕后，动态监测模块把各虚机配置恢复为缺省状态。

另外，网管系统还可以新增负载均衡模块，此时整个系统架构如图2所示。动态监测模块监测网管运行性能状态，负载均衡模块动态根据当前资源接入情况，调度新接入的用户接入合适的虚机。

要说明的是，本申请中高资源消耗模块包括但不仅限于文件管理，其余资源消耗高模块的方式也在本申请的保护范围内。

本申请的应用场景不仅限于基站的应用，其余对资源高负荷请求的方式放置于云端的方式也在本申请的保护范围内。

下面再结合附图说明上述网管服务器实现文件管理的具体过程，该过程如图3所示，包括如下步骤：

301、网管软件将资源消耗高功能，例如版本管理功能独立拆分出来。

302、拆分出的文件管理功能(例如版本管理功能)运行于独立的虚机上，其余功能(例如网管系统)运行于其它虚机上。

其中，拆分出的文件管理功能可运行于一个或多个虚拟机上，每个虚拟机具有不同的IP(Internet Protocol)地址。

例如，可以缺省配置2个文件管理虚机，IP地址分别为192.168.1.2/24和192.168.1.3/24，网管其余模块运行的虚机IP为192.168.1.1/24。文件管理每个虚机支持的最大连接数为96。

303、网管给基站下发版本下载(如版本更新)命令。基站向网管请求下 发版本，网管负载均衡模块根据当前不同虚机上文件管理模块运行的状况分配最优的URL给基站，或创建更多的文件管理虚机接收更多连接；

假设。负载均衡模块根据当前基站运行情况，分配负荷较轻的文件管理虚机IP，如192.168.1.2/24返回给基站。优选地，基站可以同时返回文件下载的进度。

304、网管动态监测当前虚机运行的性能(即整个网管系统的硬件资源利用率)；

305、判断硬件资源利用率是否达到阈值，如果是，进入步骤306，否则调度创建更多的文件管理虚拟机，增加文件下载的速度和连接数，返回步骤303。

其中，阈值包括CPU最大利用率、内存容量最大门限值、当前网络带宽最大门限值等。

假设，硬件资源的最大门限值为CPU运行率80％，则CPU运行率低于60％时，可以创建2个文件管理虚拟机，对应IP为192.168.1.4/24和192.168.1.5/24，同时下发更多的版本给基站。如果监测到CPU运行率高于80％，则开始停止下发版本，并将其余文件管理虚机上的连接迁移到192.168.1.2/24的虚机上，当其余文件管理虚机没有连接后，删除对应的虚拟机。

306、停止启动新的服务，或拒绝新的基站文件下载请求，将已存在的连接迁移到尽量少的虚机上，并删除空闲的文件管理虚拟机。

307、文件更新下载完毕，动态监测模块把各虚机配置恢复为缺省状态。

即动态监测模块将文件管理虚机恢复为缺省的2个，每个连接数为96，对应IP地址分别为192.168.1.2/24和192.168.1.3/24。

本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成，所述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应地，上述实施例中的各模块/单元可以采用 硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。本申请不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。

以上所述，仅为本发明的较佳实例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。