[发明专利]一种基于c/s架构的智能负载均衡方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种负载均衡方法，尤其涉及一种基于c/s架构的智能负载均衡方法，属于分布式网络计算领域。 

背景技术

负载均衡是一种通过某种算法实现负载分担的方法。通俗的讲就是统一分配请求的设备，负载均衡会统一接收全部请求，然后按照设定好的算法将这些请求分配给这个负载均衡组中的所有成员，以此来实现请求（负载）的均衡分配。 

负载均衡主要解决任务是减小服务器的压力，平衡的分配系统负载。并且参与负载均衡的服务器总是处于一个或多个集群中，而集群使企业应用程序能够扩大到单个应用程序服务器能够获得的吞吐量以外。 

服务器负载均衡在服务器世界中并不是一个新的概念，目前普遍应用的负载均衡一般可以分为本地负载均衡和全局负载均衡： 

1)、本地负载均衡是指对本地的服务器做负载均衡，如图1所示。 

本地负载均衡能有效地解决数据流量过大、网络负荷过重的问题，并且不需花费昂贵开支购置性能卓越的服务器，充分利用现有设备，避免服务器单点故障造成数据流量的损失。其有灵活多样的均衡策略把数据流量合理地分配给服务器群内的服务器共同负担。即使是再给现有服务器扩充升级，也只是简单地增加一个新的服务器到服务群中，而不需改变现有网络结构、停止现有的服务。 

2)、全局负载均衡是指分别放置在不同地理位置、有不同网络结构的服务器群间作负载均衡。 

全局负载均衡主要用于在一个多区域拥有自己服务器的站点，为了使全球用户只以一个IP地址或域名就能访问到离自己最近的服务器，从而获得最快的访问速度，也可用于子公司分散站点分布广的大公司。 

本方案中我们主要研究的是本地负载均衡。常见的本地负载均衡算法主要有如下几种： 

1).轮询调度(RR) 

轮询算法按顺序把每个新的连接请求分配给下一个服务器，最终把所有请求平分给所有的服务器。轮询算法在大多数情况下都工作的不错，但是如果负载均衡的设备在处理速度、 连接速度和内存等方面不是完全均等，那么效果会较差。 

2).加权轮询调度(WRR) 

该算法中，每个机器接受的连接数量是按权重比例分配的。这是对普通轮询算法的改进，比如可以设定：第三台机器的处理能力是第一台机器的两倍，那么负载均衡器会把两倍的连接数量分配给第3台机器。 

3).随机调度(R) 

负载均衡方法随机的把负载分配到各个可用的服务器上，通过随机数生成算法选取一个服务器，然后把连接发送给它。虽然许多均衡产品都支持该算法，但是它的有效性一直受到质疑，除非把服务器的可运行时间看的很重。 

4).加权随机调度(WR) 

此种均衡算法类似于权重轮循算法，不过在处理请求分担时是个随机选择的过程。 

5).最少连接调度(LC) 

系统把新连接分配给当前连接数目最少的服务器。该算法在各个服务器运算能力基本相似的环境中非常有效。 

6).加权最少连接调度(WLC) 

权重最少连接数调度算法是在做少连接数调度算法的基础上，根据服务器的不同处理能力，给每个服务器分配不同的权值，使其能够接受相应权值数的服务请求，是在最少连接数调度算法的基础上的改进。 

传统负载平衡算法的不足： 

目前主要的负载均衡策略主要都是以连接为粒度的，每个对象从服务器上获取服务都需要建立一个TCP连接，一般的平衡算法主要任务是决定选择下一个集群节点，然后将新的服务请求转发给他。 

1).静态平衡算法的不足 

因为集群系统在运行一段时间之后，各个真实节点的实际负载情况会与负载均衡器上的记录产生一定的偏差。如果采用简单的静态平衡算法，将出现服务器集群负载极不平衡，有些服务器节点极度空闲，有些服务器节点严重超载却受到大量的连接请求。其中轮询调度、加权轮询调度、随机调度、加权随机调度均属于静态平衡算法。 

2).动态反馈平衡算法的不足 

动态反馈平衡算法的思想是：根据后端服务器节点的负载变化情况，动态的调整分配的连接。其中最少连接调度和加权最少连接调度都属于动态反馈平衡算法。此算法的最主要不足是带来额外的服务器节点开销。 

目前的负载均衡技术应用非常广泛，但由于平衡算法有限，负载均衡技术应用领域有一定的局限性，比如无法利用现有的平衡算法进行任务的动态负载。 

发明内容