[发明专利]一种实现云环境下节点对等均衡的方法

说明书

技术领域

本发明属于云计算领域，特别涉及云计算中各节点对等均衡。

背景技术

随着云存储、云计算技术的成熟，监测系统应用逐渐迁移到云环境下运行。通常，云环境采用廉价PC-SERVER和SATA盘，以降低了系统总体成本，提高系统的扩展性，性能也有一定的提升。不过，PC-SERVER+SATA盘的稳定性与传统小型机+盘阵的稳定性相差很大，因为单节点故障率较高。对此，业界通常采用集群机制，来保证云环境的稳定性和高可用性。

要保证集群环境下的高可用性和稳定性，首先要具备自动切换功能，避免单点故障。要实现自动切换，通常就要求节点是对等、均衡的；要实现系统的稳定和线性伸缩，也需要节点的对等均衡。

但是，在云环境下，保持节点的对等均衡，通常是比较困难的，尤其对于多应用和高负载的情况。现有技术的常见做法是，节点A运行应用a，节点B运行应用b，节点C运行应用c，等等。当节点A故障后，应用a切换到节点B（或C、…）。切换后，系统就很难保证均衡了，而且各节点也不对等。这时，如果再有节点故障，或者再向系统中增加节点，系统结构凌乱，而且越发地不均衡、不对等。

这种通过应用功能划分来实现节点均衡对等的方法，实现起来比较困难，存在理论问题。当云中节点数量发生增减变化时，往往需要重新调整应用进程的部署；关键是，按应用功能划分节点，理论上就很难实现均衡，节点也不可能对等。

在现有技术中，要实现节点绝对的对等、均衡，首先需要保证各节点运行的应用功能（处理进程）相同；同时要求各应用处理的数据（输入、请求）相同。前者要求，应用程序设计上是可并发执行的；后者要求，应用的输入端能控制输入数据，通常输入基本包括两部分，一是持续输入的流式数据，比如，监测系统的信令数据；二是用户操作、请求，比如，查询、配置等交互性操作。对于交互类请求，通常按请求到达的顺序和服务节点的运行状态，依次分发给各个节点；对于流式数据的分流，按数据的时间戳（纳秒）随机分流，或按数据到达顺序依次分流。

此外，在现有技术中，要实现查询、请求类操作的均衡性，通常采用负载均衡器。负载均衡器通常根据各服务节点的状态（是否运行，CPU/RAM/IO负荷）来分发收到的客户端请求（如查询），然后把服务端的响应结果反馈给客户端。但是，负载均衡器无法解决流式数据的分发，无法保证数据处理服务器的均衡。

此外，在现有技术中，交换机、路由器等网络设备，可以对网络流式数据进行分流，通常都是按IP、端口、协议、业务进行分流，但不能对同种业务数据进行分流，所以无法保证各服务节点的均衡；也无法区分应用系统的各种业务数据类型（呼叫、短信、上网等），所以，这些设备（或软件）无法在监测系统中使用。

由此可见，现有的技术方案要么不支持对流式数据的分流，要么不能识别应用业务数据、不能对相同数据进行分流，因此，都无法保证集群节点获得相同的输入，无法保证节点的均衡、对等，也就无法避免单点故障、无法保证线性伸缩。

发明内容

为了解决现有技术问题，本发明提出了一种实现云环境下节点对等均衡的方法，该方法包括如下步骤：步骤一，将业务拆解成多个进程，并将所述多个进程分配到云环境中的多个节点上；步骤二，在所述多个节点上运行相同的进程；步骤三，由数据接入端控制向所述多个节点上的每个节点分配等量的数据，以保证所述多个节点对等和均衡。

根据本发明的一个方面，数据接入端控制向每个节点分配等量的数据进一步包括：根据节点的运行状态以及节点的资源负荷，决定是否向节点分配数据以及分配多少比例的数据。

根据本发明的一个方面，数据接入端控制向每个节点分配等量的数据进一步包括：各节点在负荷相同的情况下，将被分配等量的数据，分配规则是按数据到达顺序依次向各节点分发。

根据本发明的一个方面，当所述云环境中某个节点出现故障时，数据接入端将自动探测到该故障节点，并不再向该故障节点分发数据，而按新的比例向其它节点分发数据；

根据本发明的一个方面，其中所述云环境中某个节点出现故障为该节点异常宕机或停机检修。

根据本发明的一个方面，当所述故障节点恢复或新节点加入时，数据接入端将按新的比例向所有节点分发数据。

根据本发明的一个方面，数据接入端通过接收各节点的反馈信息来获得各节点的资源（CPU,RAM,I/O）负载情况。

根据本发明的一个方面，如果数据接入端获得某节点的某项资源指标较其它节点偏离(高于或低于)10%以上，则调整数据分配比例，以使各节点保持负载均衡和节点间的对等关系。