[发明专利]一种WEB服务器集群的负载均衡方法及系统

说明书

本发明公开了一种WEB服务器集群的负载均衡方法及系统，首先为每种类型静态页面访问分别指定其所要分配的服务器，同时构建负载均衡目标函数，当接收到页面方法请求时，进行分类，当为静态页面访问请求时，根据其所属类型将其分配到相应的服务器中；当为动态页面访问请求时，根据上一周期所获取到的当前周期各台服务器动态页面访问的最优分配权重对当前周期各时刻的动态页面访问进行分配；当时间到达当前周期最后一时刻时，通过均衡目标函数得到下一周期各台服务器动态页面访问的最优分配权重；本发明针对静态页面和动态页面分别提出了不同的处理方式，这样可以充分利用服务器资源，在复杂的访问形势下依然可以达到负载均衡的效果。

技术领域

本发明涉及计算机服务器集群领域，特别涉及一种WEB服务器集群的负载均衡方法及系统。

背景技术

随着互联网的高速发展，各类网络化信息系统规模越来越大，访问流量呈几何级数增长，这对服务器的工作性能提出更高要求。单个Web服务器在处理大量服务请求时会存在工作负载过大，服务请求响应时间长，反馈延迟大的问题，严重时会出现单点故障，用户体验表现较差。因此使用服务器集群技术提高系统响应效率与可靠性，为用户提供并发服务。服务器集群中单个服务器的结构和性能存在差异，客户端访问具有随机性和突发性，因此现有系统一般会配置负载均衡器。负载均衡器根据单个服务器的最大处理能力和当前的负载状况，依据负载调度策略分配负载任务，合理利用每台服务器的资源而避免出现过载情况，提高了服务器集群的稳定性和响应速度。

对于Web服务器集群的负载均衡研究，从模型、方法与应用实现几个方面已有较多成果。负载均衡方法分为静态和动态两大类。静态负载均衡方法包括Random随机(RAN)方法、Round-Robin轮询(RR)方法以及静态权重轮询(SWRR)方法。随机法即随机从服务器集群中选择一台服务器响应服务请；轮询法即将新的访问请求一次轮询发到各个服务器上；静态加权轮询法即根据每台服务器的不用处理能力，给每台服务器分配给不同的权值，使其能够接受相应权值数的服务请求。静态负载均衡方法将各服务器的任务分配比例作为系统参数保存在负载均衡器中，不考虑服务器负载的实时变化情况。静态负载均衡方法属于开环负载调节方式，难以满足新一代服务器集群的性能要求。动态负载均衡方法包括最少连接(LC)方法、加权最少连接(WLC)方法和动态权重轮询(DWRR)方法。负载均衡器周期性收集每台服务器的负载信息，根据服务器的实时负载水平计算任务分配权重分配任务，在请求任务类型不同和工作负载差异较大的情况下，动态负载均衡算性能优于静态负载均衡方法，但动态负载均衡方法需要额外的数据处理与传输。传统的动态负载均衡方法存在着局限性，譬如，最少连接方法以连接数量衡量服务器当前的负载情况，因为服务器性能不同、动态页面访问任务消耗的服务器资源不同，连接数相同不等同于服务器承受的负载量相同，因此传统的动态负载均衡方法并不能准确衡量服务器当前负载情况。

发明内容

本发明的第一目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种WEB服务器集群的负载均衡方法，该方法能够在混合请求服务下实现服务器集群的负载均衡，相比传统的负载均衡方法，该方法可以充分利用服务器资源，在复杂的访问形势下依然可以达到负载均衡的效果。

本发明的第二目在于提供一种用于实现上述负载均衡方法的WEB服务器集群的负载均衡系统。

本发明的第一目的通过下述技术方案实现：一种WEB服务器集群的负载均衡方法，包括如下步骤：

S1、首先为每种类型静态页面访问分别指定其所要分配的服务器；同时，以下一周期最后一时刻各台服务器的负载率对应最接近于下一周期最后一时刻服务器平均预测负载率为目标构建负载均衡目标函数，通过目标函数求解下一周期各台服务器动态页面访问的最优分配权重；并且构建负载均衡目标函数的约束条件，包括：下一周期最后一时刻各台服务器负载率小于一定值以及下一周期各台服务器动态页面访问分配权重之和为1；

针对于当前周期各时刻接收的客户端所提出的页面访问请求，进行如下处理：