[发明专利]面向海量标识的动态负载均衡器及方法

说明书

本发明公开一种面向海量标识的动态负载均衡器及方法，该均衡器包括：调度算法模块SAM计算服务器的权重，指定具体的服务器响应本次标识请求；均衡策略模块ESM计算出需要提供标识服务的服务器个数；流量统计模块TSM统计不同流量维度下的标识请求访问流量，并且统计出均值、峰值和谷值；数据存储模块DSM存储后端服务器的运行数据以及TSM基于不同维度的流量统计数据。信息采集模块ICM采集后端服务器的运作状态信息。状态控制模块SCM维护后端服务器的工作状态，同时负责对后端服务器的开启或者关闭。本发明针将负载均衡软件部署在独立的通用服务器上，通过扩展状态监控和流量调度模块，从而实现对海量标识的分发，提升二级节点整体的服务性能。

技术领域

本发明属于工业互联网标识解析领域，具体涉及一种面向海量标识的动态负载均衡器及方法。

背景技术

工业互联网标识解析体系作为工业互联网网络架构的重要组成部分，是支撑工业互联网互联互通的中枢神经。我国工业互联网标识解析体系由国际根节点、国家顶级节点、二级节点、企业节点、递归节点等要素组成。如图1所示。国家顶级节点是指一个国家或者地区内部最顶级的标识服务节点，能够面向全国范围提供顶级标识解析服务以及标识备案、标识认证等管理能力。国家顶级节点既要与各种标识体系的国际根节点保持连通，又要连通国内的各种二级及以下其他标识服务节点。二级节点是面向特定行业或者多个行业提供标识服务的公共节点。二级节点既要向上与国家顶级节点对接，又要向下为工业企业分配标识编码及提供标识注册、标识解析、标识数据服务等，同时满足安全性、稳定性和扩展性等方面的要求。

随着国内工业互联网面向众多行业的迅猛发展，从用户访问规模量的角度来看，二级节点注册量和访问量均属于海量级别。如何保障和提升二级节点支撑海量标识访问请求服务质量将是二级节点稳定运行的重要指标。负载均衡是一种建立在现有网络基础上，通过扩展网络设备和服务器的带宽，将访问流量均摊到多个服务器上执行任务，可以缩短系统对用户提供服务的响应时间、平衡多个服务器之间的负载，从而达到提升整体服务器集群性能的目的。

负载均衡有软件和硬件两种实现方案。软件方案主要是通过在一台或者多台后端服务器的操作系统上安装一个或者多个附加软件来实现负载均衡，通常都采用第三方开源软件。硬件方案是直接在后端服务器和外部网络之间安装特定的负载均衡设备，具备独立的操作系统，提供负载均衡、流量控制等功能，硬件实现方式一般都是由特定的设备商提供。

现有二级节点负载均衡技术中，常用的实现方案是采用软件方案，即在一台或者多台后端服务器的操作系统上安装第三方开源软件部署来实现负载均衡。

软件方案具有配置简单、使用灵活、成本低廉等优点，但是也存在如下缺点：

1、消耗站点资源：在server服务器本身安装额外的负载均衡软件会消耗不定量的资源，功能越强大，占用server服务的资源越多。因此当外部访问量比较大的时候，软件本身会成为制约server服务器成败的一个关键因素，这意味着 server服务器没办法将全部的资源集中用来提供访问请求服务。

2、可靠性无法保障：由于第三方的负载均衡软件是跟提供服务的系统安装在同一server服务器，一旦软件本身由于某种原因发生故障，将会导致server服务无法完成任何访问请求服务，对于后端服务器将会是致命的打击。

3、可扩展性弱：由于是固定分配资源，负载均衡软件可扩展性并不是很好，无法根据访问请求量的特点做更多定制化功能和扩展特性。

4、性能一般：受限于server服务硬件、操作系统本身的限制，负载均衡软件支撑的并发量在空闲时可以满足访问请求，一旦出现海量并发，软件不一定能够满足要求。

5、均衡策略简单：负载均衡软件本身都会自带少量算法，但是不能区分server 服务器的差异，也无法感知所有提供访问请求服务的server服务器的状态。

发明内容