一种基于负载率分级触发的分布式负载调度方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及网络流量控制及负载均衡领域，具体设及一种基于负载率分级触发的 分布式负载调度方法。
【背景技术】
[0002] 近年来，由于信息技术的发展、网络的日益普及，爆炸的互联网和万维网已经明显 的为用户增加了大量的在线信息和可能的服务。受欢迎网站的流量已经远远超出了单个 Web服务器所能够承受的能力。日益增长的信息和服务依赖于一个能够抵抗戏剧性压力的 互联网基础结构，一个能提供大量Web请求的Web服务器系统。因此，考虑到系统的可扩展性 和成本效益，出现了分布式设计的Web服务器系统(Web集群)来代替一台像大型机运样具有 高性能的Web服务器，运些最受欢迎的网站采用分布式/并行架构W减轻单一服务器的负 载。分布式计算系统所提供高性能环境能够提供巨大的处理能力。分布式系统通过有效的 任务划分实现各节点服务器系统之间的任务平衡，使各计算机系统资源能够得到有效地利 用。
[0003] 目前数百台电脑连接起来构建成一个分布式计算系统。分布式计算系统为了获得 最大的效率，系统的整个工作负载必须分配到网络上的各个节点。因此，由于多处理器计算 机系统的分布式存储使得负载均衡问题成为研究的热点。负载分配到各处理器节点被简单 地称为负载均衡问题。在一个多节点系统里，存在一些节点闲置而其它节点处于过载的高 可能性。负载均衡算法的目标就是维护每个处理器节点的负载，使得所有的处理器节点既 不过载也不空闲。现有技术普遍存在的缺陷是：负载均衡器调度表中，不能及时更新服务器 真实的负载情况。此外类似于基于最小连接数调度策略不能有效衡量服务器的负载。运就 意味着每个处理器节点在理想的情况下，在任何时刻具有相等的负载，做到系统在执行时 获得最大的性能(最小的执行时间）。所W合理的设计一个负载均衡算法可W显著提高系统 的性能。
【发明内容】
[0004] 有鉴于此，本发明提供的一种基于负载率分级触发的分布式负载调度方法，该方 法有效减少网络通信量，降低负载均衡器的负担，于此同时负载均衡器调度表可W相对准 确的反映服务器的真实负载;不仅可W保证剩余计算资源最多的服务器被作为选择对象， 同时可W使CPUW及内存利用率保持相对平衡，避免单一资源过度消耗。
[0005] 本发明的目的是通过W下技术方案实现的：
[0006] -种基于负载率分级触发的分布式负载调度方法，所述方法包括如下步骤：
[0007] 步骤1.筛选出能够将任务消耗量化的服务器；
[000引步骤2.将所述服务器的负载率在0-100%之间等分为若干区间；
[0009] 步骤3.服务器节点实时且持续监测所述服务器的负载率；
[0010] 若所述服务器节点监测到所述服务器的负载率所在的区间发生变化，则进入步骤 4;
[0011] 否则，则继续监测；
[0012] 步骤4.所述服务器节点向负载均衡器发送所述服务器的负载率状态变化；
[0013] 步骤5.所述负载均衡器更新负载率情况表;并对分布式负载进行调度。
[0014] 优选的，所述步骤1包括：
[0015] 1-1.获取目标任务所需要消耗的计算资源；
[0016] 1-2.筛选满足所述目标任务且剩余资源最多的服务器集合；
[0017] 1-3.针对所述服务器集合，求得消耗各项所述目标任务的计算资源最均衡的目标 服务器；
[0018] 1-4.负载均衡器将所述目标任务分发给为第二步所述目标服务器。
[0019] 优选的，所述步骤1-1包括：
[0020] 获取目标任务化sk非片需要消耗的计算资源;所计算资源包括计算量化和消耗内存 民j。
[0021 ]优选的，所述步骤1-2包括：
[0022] a.计算满足所述目标任务的最大富余的所述计算资源的服务器剩余资源率化：
[0023]
(1)
[0024] 式（1)中，CiWi为服务器序列号为i的CPU剩余性能，RiYi为服务器编号为i的剩余内 存资源；CiWi/Q功i服务器CPU计算资源处理Task維任能力，RiYi/R功i服务器内存处理 Taskj胜任能力；
[0025] b.根据服务器剩余资源率化值的大小，将待选的所述服务器的按服务器剩余资源 率化从高到低排序，筛选出剩余资源最多的服务器集合。
[00%]优选的，所述步骤1-3包括：
[0027] C.针对所述服务器集合，求得消耗各项所述目标任务的最均衡的计算资源：
[002引
（2)
[0029] 式(2)中，出为计算参数且
[0030] d.筛选出消耗各项所述目标任务的最均衡的计算资源对应的所述服务器。
[0031] 优选的，所述步骤5包括：
[0032] 5-1.所述负载均衡器根据接收到的所述服务器的负载率状态变化；
[0033] 5-2.所述负载均衡器在负载率情况表中将所述服务器的负载率区间更改为修订 值;所述修订值为所述服务器的负载率当前所在区间的中间值；
[0034] 5-3.根据负载率情况表中在的所述修订值对分布式负载进行调度。
[0035] 从上述的技术方案可W看出，本发明提供了一种基于负载率分级触发的分布式负 载调度方法，包括筛选出能够将任务消耗量化的服务器;将服务器的负载率在0-100 %之间 等分为若干区间；服务器节点实时且持续监测服务器的负载率;服务器节点向负载均衡器 发送服务器的负载率状态变化;负载均衡器更新负载率情况表;并对分布式负载进行调度。 本发明提出的方法有效减少网络通信量，降低负载均衡器的负担，于此同时负载均衡器调 度表可W相对准确的反映服务器的真实负载;不仅可W保证剩余计算资源最多的服务器被 作为选择对象，同时可W使CPUW及内存利用率保持相对平衡，避免单一资源过度消耗。
[0036] 与最接近的现有技术比，本发明提供的技术方案具有W下优异效果：
[0037] 1、本发明所提供的技术方案中，通过筛选出能够将任务消耗量化的服务器;将服 务器的负载率在0-100%之间等分为若干区间；服务器节点实时且持续监测服务器的负载 率;服务器节点向负载均衡器发送服务器的负载率状态变化;负载均衡器更新负载率情况 表;并对分布式负载进行调度;有效减少网络通信量，降低负载均衡器的负担，于此同时负 载均衡器调度表可W相对准确的反映服务器的真实负载;不仅可W保证剩余计算资源最多 的服务器被作为选择对象，同时可W使CPUW及内存利用率保持相对平衡，避免单一资源过 度消耗。
[0038] 2、本发明提供的技术方案，应用广泛，具有显著的社会效益和经济效益。
【附图说明】
[0039] 图1是现有技术的任务分配队列的静态负载均衡原理图；
[0040] 图2是现有技术的LVS集群系统体系结构图；
[0041] 图3是本发明的一种基于负载率分级触发的分布式负载调度方法的流程图；
[0042] 图4是本发明分布式负载调度方法中步骤1的流程示意图；
[0043] 图5是本发明分布式负载调度方法中步骤5的流程示意图；
[0044] 图6是本发明的具体应用例的服务器节点发送负载情况的模式图；
[0045] 图7是本发明的具体应用例的负载均衡器的模型图。
【具体实施方式】
[0046] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发