CN101867976A - 基于移动终端号码的负载均衡方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于移动终端号码的负载均衡方法，应用于包括移动终端、负载均衡设备和服务器的***中，该方法包括：所述负载均衡设备接收所述移动终端发送的网络访问报文，在所述网络访问报文的报文头中获取所述移动终端的号码；所述负载均衡设备在持续性表中查找与所述移动终端的号码对应的服务器；如果查找成功，所述负载均衡设备将所述网络访问报文向查找到的服务器发送；如果查找失败，所述负载均衡设备根据策略选择一个服务器，将所述网络访问报文向选择的服务器发送，并在所述持续性表中存储所述移动终端的号码与所述选择的服务器的对应关系。本发明使移动终端网络中的负载均衡设备能够根据移动终端号码实现报文的负载分担。

Description

基于移动终端号码的负载均衡方法和设备

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种基于移动终端号码的负载均衡方法和设备。

背景技术

随着Internet的快速发展和业务量的不断提高，基于网络的数据访问流量迅速增长，特别是对数据中心、大型企业以及门户网站等的访问，其访问流量甚至达到了10Gbps的级别；但是相对于用户访问量的飞速增长，服务器处理器速度和内存访问速度的增长却远远低于网络带宽和应用服务的增长，因而服务器成为了制约网络访问速度的瓶颈，尤其是传统的单服务器模式这一问题尤为突出，如图1所示。

为了克服上述问题，现有技术中提供了负载均衡的服务器模式。如图2所示，由多台服务器组成一个群组，服务器群组前布局一个负载均衡设备，负载均衡设备负责根据已配置均衡策略将用户请求在服务器群组中分发，通过多个服务器的配合来提高网络访问效率，解决服务器制约网络访问速度的瓶颈。

现有的负载均衡技术分为四层负载均衡技术和七层负载均衡技术。其中，四层负载均衡技术基于传输层特征进行业务负载分担，一般按流(会话)进行业务分发，即同一条连接中的所有业务报文发送给同一台真实服务器。七层负载均衡技术一般指基于HTTP(HyperText Transfer Protocol，超文本传输协议)、RTSP(Real Time Streaming Protocol，实时流传输协议)、SIP(Session Initiation Protocol，会话初始协议)业务的负载均衡，根据识别的传输内容进行负载分担，例如负载均衡设备识别HTTP报文中的请求资源类型、语言类型或者压缩格式等进行报文分发。

随着3G网络的实施和运行，手机上网流量以及业务的多样性也不断的发展壮大，特别是手机在线视频、音频业务。通过手机上网，获取信息将是未来的发展方向。但是，同上述服务器成为制约网络访问速度的瓶颈相似，随着手机网络访问量的扩大，提供手机业务的音视频服务器或者Web服务器成为网络瓶颈，如图3所示。通过手机上网进行音视频在线观看或者网页浏览，在请求报文中通常会携带有当前手机的SIM(Subscriber Identity Module，用户身份识别模块)***码。如图4所示，在线观看视频时RTSP的首状态报文(DESCRIBE报文)，从报文中可以看到手机号码以msisdn标示，作为请求URL(Universal Resource Locator，统一资源定位符)的参数携带在DESCRIBE报文中。HTTP业务与RTSP类似，手机号码通常会作为URL的参数携带在HTTP的Get请求报文中。携带在报文中的手机号码一般作为服务的标示信息，用于计费，鉴权，后续业务的状态记录等等作用使用。鉴于报文中手机号码的功能作用，手机上网时的负载分担技术要求保证携带同一手机号码的相关业务报文分发到同一服务器上。

但是，现有的四层负载均衡技术和七层负载均衡技术并非针对手机网络访问业务，没有提供识别网络报文中的手机号码的功能，无法实现手机网络访问时依据手机号码的负载均衡功能。

发明内容

本发明提供了一种基于移动终端号码的负载均衡方法和设备，使移动终端网络中的负载均衡设备能够根据移动终端号码实现报文的负载分担。

本发明提供了一种基于移动终端号码的负载均衡方法，应用于包括移动终端、负载均衡设备和至少两个服务器的***中，该方法包括：

所述负载均衡设备接收所述移动终端发送的网络访问报文，在所述网络访问报文的报文头中获取所述移动终端的号码；

所述负载均衡设备在持续性表中查找与所述移动终端的号码对应的服务器；

如果查找成功，所述负载均衡设备将所述网络访问报文向查找到的服务器发送；

如果查找失败，所述负载均衡设备根据策略选择一个服务器，将所述网络访问报文向选择的服务器发送，并在所述持续性表中存储所述移动终端的号码与所述选择的服务器的对应关系。

在所述网络访问报文的报文头中获取所述移动终端的号码具体为：

在所述网络访问报文的报文头中查找移动终端号码标识，根据查找到的移动终端号码标识进一步获取移动终端号码；所述移动终端号码标识具体为参数的名称、所述移动终端号码具体为该参数的值；或者所述移动终端号码标识具体为特定符号、所述移动终端号码具体为该特定符号对应的值。

在所述网络访问报文的报文头中查找移动终端号码标识具体为：

在所述网络访问报文的报文头的头域中统一资源定位符URL请求行内查找移动终端号码标识。

在所述网络访问报文的报文头中获取所述移动终端的号码具体为：

获取所述网络访问报文的报文头中特定位置的字段值，该特定位置的字段为配置的存储移动终端的号码的字段。

所述负载均衡设备根据策略选择一个服务器包括：

所述负载均衡设备查找所述移动终端号码的优先级，在该优先级对应的服务器内选择一个服务器。

一种负载均衡设备，应用于包括移动终端、所述负载均衡设备和至少两个服务器的***中，所述负载均衡设备包括：

接收单元，用于接收所述移动终端发送的网络访问报文；

获取单元，与所述接收单元连接，用于在所述网络访问报文的报文头中获取所述移动终端的号码；

查找单元，与所述获取单元连接，用于在持续性表中查找与所述移动终端的号码对应的服务器；

选择单元，与所述查找单元连接，用于所述查找单元查找失败时，根据策略选择一个服务器；

发送单元，与所述查找单元和选择单元连接，用于所述查找单元查找成功时，将所述网络访问报文向所述查找单元查找到的服务器发送；当所述查找单元查找失败时，将所述网络访问报文向所述选择单元选择的服务器发送；

存储单元，与所述选择单元连接，用于在所述持续性表中存储所述移动终端的号码与所述选择单元选择的服务器的对应关系。

所述获取单元包括：

标识查找子单元，用于在所述网络访问报文的报文头中查找移动终端号码标识；

号码获取子单元，用于根据所述标识查找子单元查找到的移动终端号码标识进一步获取对应的移动终端号码；

所述移动终端号码标识具体为参数的名称、所述移动终端号码具体为该参数的值；或者所述移动终端号码标识具体为特定符号、所述移动终端号码具体为该特定符号对应的值。

所述标识查找子单元还用于：

在所述网络访问报文的报文头的头域中统一资源定位符URL请求行内查找移动终端号码标识。

所述获取单元还用于：

获取所述网络访问报文的报文头中特定位置的字段值，该特定位置的字段为配置的存储移动终端的号码的字段。

所述选择单元还用于：

查找所述移动终端号码的优先级，在该优先级对应的服务器内选择一个服务器。

与现有技术相比，本发明至少具有以下优点：

负载均衡设备接收到需要进行负载均衡的网络访问报文时，在网络访问报文的报文头中获取移动终端的号码，在持续性表中查找与移动终端的号码对应的服务器发送该网络访问报文，使得同一移动终端的号码的报文持续发送到同一服务器，实现了依据移动终端号码的负载分担。

附图说明

图1是现有技术中传统的单服务器模式服务器瓶颈示意图；

图2是现有技术中负载均衡的服务器模式示意图；

图3是现有技术中手机上网业务的服务器瓶颈示意图；

图4是现有技术中RTSP的首状态报文结构示意图；

图5是本发明提供的基于移动终端号码的负载均衡方法的流程示意图；

图6是本发明提供的基于移动终端号码的负载均衡方法的另一流程示意图；

图7是本发明提供的负载均衡设备的结构示意图。

具体实施方式

现有移动终端网络中，负载均衡设备依据传统的四层和七层负载分担技术不能根据移动终端的号码进行报文的负载分担。为了解决该问题，本发明中提供的负载均衡技术中，负载均衡设备上配置从网络访问报文的报文头中获取移动终端号码的功能，进而根据移动终端号码进行报文分配。

本发明提供的基于移动终端号码的负载均衡方法，应用于包括移动终端、负载均衡设备和至少两个服务器的***中，如图5所示，包括以下步骤：

步骤501，负载均衡设备接收移动终端发送的网络访问报文，在网络访问报文的报文头中获取移动终端的号码。

具体的，负载均衡设备在网络访问报文的报文头中查找移动终端号码标识，根据查找到的移动终端号码标识进一步获取对应的移动终端号码；其中，移动终端号码标识具体为参数的名称、移动终端号码具体为该参数的值；或者移动终端号码标识具体为特定符号、移动终端号码具体为该特定符号对应的值。优选的，负载均衡设备在网络访问报文的头域中URL请求行内查找移动终端的号码，URL请求行内使用特定字符分割统一资源定位符与特定参数区域，移动终端的号码在特定参数区域内。例如，URL请求报文中的参数携带方式如下：

/index.php？

&action＝login

其中，符号“？”分隔URL与特定参数区域，符号“&”分隔特定参数区域内的不同参数，包括参数的名称与值。需要说明的是，其中符号“？”和符号“&”仅为本发明中的一种具体实现方式，也可以使用其他特定的符号用以进行标识，本发明对此不做限制。

本发明中还可以设置网络访问报文的报文头中特定位置的字段为用于存储移动终端的号码的字段，例如在现有的报文头中设置一个自定义字段用于存储移动终端的号码，负载均衡设备根据配置获取该特定位置字段的值即得到移动终端的号码。

步骤502，负载均衡设备在持续性表中查找与移动终端的号码对应的服务器；如果查找成功，执行步骤503；如果查找失败，执行步骤504。

步骤503，负载均衡设备将网络访问报文向查找到的服务器发送。

步骤504，负载均衡设备根据策略选择一个服务器，将网络访问报文向选择的服务器发送，并在持续性表中存储移动终端的号码与选择的服务器的对应关系。

具体的，负载均衡设备中配置选择服务器的策略，例如，负载均衡设备查找移动终端号码的优先级，在该优先级对应的服务器内选择一个服务器。

通过采用本发明提供的方法，负载均衡设备接收到需要进行负载均衡的网络访问报文时，在网络访问报文的报文头中获取移动终端的号码，在持续性表中查找与移动终端的号码对应的服务器发送该网络访问报文，使得同一移动终端的号码的报文持续发送到同一服务器，实现了依据移动终端号码的负载分担。

下面对本发明提供的基于移动终端号码的负载均衡方法进行进一步详细介绍。

本发明提供一种基于移动终端号码的负载均衡方法，应用于包括客户端、负载均衡设备以及服务器集群的***中。其中，客户端通过网络与负载均衡设备相连，负载均衡设备与服务器集群相连。进一步的，该服务器集群包括多台服务器，其中，每台服务器均能单独对外提供服务。客户端向负载均衡设备发送的报文可以为HTTP报文或者RTSP报文等，下面以负载均衡设备接收到的网络访问报文为HTTP报文为例对本发明提供的基于移动终端号码的负载均衡方法进行介绍，如图6所示，该方法包括以下步骤：

步骤601，客户端与负载均衡设备建立TCP(Transmission Control Protocol，传输控制协议)连接。

具体的，客户端与负载均衡设备通过三次握手机制建立TCP连接，由于通过三次握手建立TCP连接的过程已在现在技术中进行了详细描述，本发明在此不再赘述。

步骤602，客户端通过该TCP连接向负载均衡设备发送请求报文，该请求报文携带有移动终端的号码。

具体的，以访问负载均衡服务器的音视频或WEB业务为例，客户端向负载均衡设备发送携带移动终端的号码的HTTP的get请求报文，此get请求报文的格式可以但不限于以下形式：GET/songs/music.mp3？msisid＝13100000001HTTP/1.1。其中，通过符号“？”分隔URL与特定参数区域，即符号“？”前为URL，符号“？”后为参数。具体的，该请求报文中携带的参数为“msisid＝13100000001”，即移动终端号码标识和其对应的移动终端号码。在实际应用中，当需要携带多个参数时，可以通过符号“&”分隔该多个参数。其中，携带特定参数的get请求报文还可以是以下形式：GET/songs/music.mp3？13100000001HTTP/1.1，即在符号“？”前为URL，符号“？”后即为移动终端号码，此时需要预先配置移动终端号码在“？”后的位置，例如可以设置为“？”后的第一个参数即为移动终端号码的携带地址，不同参数之间同样可以使用符号“&”等分隔。上述携带移动终端的号码的方式均是以在报文的头域的URL请求行中携带为例，可以是移动终端号码标识和移动终端号码同时存在，或者仅在特定位置携带移动终端号码。

步骤603，负载均衡设备解析接收到的请求报文，获取该请求报文中携带的移动终端的号码。

负载均衡设备可以在get请求报文中查找符号“？”，然后获取该符号“？”后面的移动终端号码；或者负载均衡设备还可以根据预先配置获取get请求报文的特定位置的字段的值，例如符号“？”后的值，并将该值作为移动终端号码。

步骤604，负载均衡设备根据获取到的移动终端的号码在存储的持续性表中查找对应的服务器，如果查找到与该号码对应的服务器，则执行步骤605；否则执行步骤606。

需要说明的是，持续性表中号码与服务器的对应关系是通过持续性表项表示的，即每一个持续性表项存储一个号码与服务器的对应关系。

步骤605，负载均衡设备将请求报文向查找到的服务器发送。

步骤606，负载均衡设备根据配置的策略从服务器集群中选择一台服务器，并在持续性表中存储该号码与选择的服务器的对应关系。

具体的，为保证服务器集群中各服务器负载情况均匀，从而使各服务器更有效的为客户端提供服务，负载均衡设备需要根据负载均衡算法从服务器集群中选择服务器。负载均衡算法包括静态负载均衡算法以及动态负载均衡算法。其中，静态负载均衡算法包括轮询算法，比率算法，优先权算法；动态负载均衡算法包括最少连接数算法，最快响应速度算法，动态性能分配算法等。

需要说明的是，负载均衡设备还可以查找移动终端号码对应的优先级，根据移动终端号码的优先级匹配对应的负载均衡策略进行报文分配。负载均衡设备预先设置移动终端号码级别表，用于记录移动终端号码、移动终端号码级别、以及服务器集群的对应关系。以手机号码为例，负载均衡设备根据终端用户的需求将手机号码划分为三个级别：钻石手机号码级别、白金手机号码级别与普通手机号码级别，并将服务器集群划分为与手机号码级别对应的三个级别：钻石服务器集群级别、白金服务器集群级别、普通服务器集群级别。因此，负载均衡设备获得请求报文中携带的手机号码信息后，通过查询手机号码级别表获得与该手机号码信息对应的服务器集群级别，并向属于该服务器集群级别的服务器集群中选择最佳服务器处理该请求报文。

步骤607，负载均衡设备与选择出的服务器建立TCP连接。

步骤608，负载均衡设备向服务器转发从客户端接收到的get请求报文。

步骤609，服务器处理接收到的请求报文，并向负载均衡设备返回响应报文。

具体的，指定服务器向负载均衡设备返回HTTP 200OK响应报文，用于通知负载均衡设备对该请求报文已处理成功。

步骤610，负载均衡设备向客户端转发接收到的响应报文。

具体的，负载均衡设备向客户端转发接收到的HTTP 200OK响应报文。

通过上述步骤，在客户端与负载均衡设备建立TCP连接后，当负载均衡设备接收到客户端发送的请求报文时，负载均衡设备查找持续性表，如果在持续性表中查找到该号码对应的服务器，则将请求报文向查找到的服务器发送，如果没有查找到对应的服务器，则根据该号码选择一个服务器发送请求报文，并记录该号码与选择的服务器的对应关系，后续该号码的报文即可以根据该对应关系向选择的服务器发送，从而实现了基于请求报文中携带的移动终端的号码保持客户端与服务器间会话持续性的目的。

本发明提供一种负载均衡设备，应用于包括移动终端、所述负载均衡设备和至少两个服务器的***中，如图7所示，所述负载均衡设备包括：

接收单元10，用于接收所述移动终端发送的网络访问报文；

获取单元11，与所述接收单元10连接，用于在所述网络访问报文的报文头中获取所述移动终端的号码；

查找单元12，与所述获取单元11连接，用于在持续性表中查找与所述移动终端的号码对应的服务器；

选择单元13，与所述查找单元12连接，用于所述查找单元查找失败时，根据策略选择一个服务器；

发送单元14，与所述查找单元12和选择单元13连接，用于所述查找单元查找成功时，将所述网络访问报文向所述查找单元查找到的服务器发送；当所述查找单元查找失败时，将所述网络访问报文向所述选择单元选择的服务器发送；

存储单元15，与所述选择单元14连接，用于在所述持续性表中存储所述移动终端的号码与所述选择单元选择的服务器的对应关系。

所述获取单元11包括：

标识查找子单元111，用于在所述网络访问报文的报文头中查找移动终端号码标识；

号码获取子单元112，用于根据所述标识查找子单元查找到的移动终端号码标识进一步获取对应的移动终端号码；

所述移动终端号码标识具体为参数的名称、所述移动终端号码具体为该参数的值；或者所述移动终端号码标识具体为特定符号、所述移动终端号码具体为该特定符号对应的值。

所述标识查找子单元111还用于：

在所述网络访问报文的报文头的头域中统一资源定位符URL请求行内查找移动终端号码标识。

所述获取单元11还用于：

获取所述网络访问报文的报文头中特定位置的字段值，该特定位置的字段为配置的存储移动终端的号码的字段。

所述选择单元13还用于：

查找所述移动终端号码的优先级，在该优先级对应的服务器内选择一个服务器。

本发明中，负载均衡设备接收到需要进行负载均衡的网络访问报文时，在网络访问报文的报文头中获取移动终端的号码，在持续性表中查找与移动终端的号码对应的服务器发送该网络访问报文，使得同一移动终端的号码的报文持续发送到同一服务器，实现了依据移动终端号码的负载分担。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。

本领域技术人员可以理解实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述进行分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于移动终端号码的负载均衡方法，应用于包括移动终端、负载均衡设备和至少两个服务器的***中，其特征在于，该方法包括：

所述负载均衡设备接收所述移动终端发送的网络访问报文，在所述网络访问报文的报文头中获取所述移动终端的号码；

所述负载均衡设备在持续性表中查找与所述移动终端的号码对应的服务器；

如果查找成功，所述负载均衡设备将所述网络访问报文向查找到的服务器发送；

如果查找失败，所述负载均衡设备根据策略选择一个服务器，将所述网络访问报文向选择的服务器发送，并在所述持续性表中存储所述移动终端的号码与所述选择的服务器的对应关系。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述网络访问报文的报文头中获取所述移动终端的号码具体为：

在所述网络访问报文的报文头中查找移动终端号码标识，根据查找到的移动终端号码标识进一步获取移动终端号码；所述移动终端号码标识具体为参数的名称、所述移动终端号码具体为该参数的值；或者所述移动终端号码标识具体为特定符号、所述移动终端号码具体为该特定符号对应的值。

3.如权利要求2述的方法，其特征在于，在所述网络访问报文的报文头中查找移动终端号码标识具体为：

在所述网络访问报文的报文头的头域中统一资源定位符URL请求行内查找移动终端号码标识。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述网络访问报文的报文头中获取所述移动终端的号码具体为：

获取所述网络访问报文的报文头中特定位置的字段值，该特定位置的字段为配置的存储移动终端的号码的字段。

5.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述负载均衡设备根据策略选择一个服务器包括：

所述负载均衡设备查找所述移动终端号码的优先级，在该优先级对应的服务器内选择一个服务器。

6.一种负载均衡设备，应用于包括移动终端、所述负载均衡设备和至少两个服务器的***中，其特征在于，所述负载均衡设备包括：

接收单元，用于接收所述移动终端发送的网络访问报文；

获取单元，与所述接收单元连接，用于在所述网络访问报文的报文头中获取所述移动终端的号码；

查找单元，与所述获取单元连接，用于在持续性表中查找与所述移动终端的号码对应的服务器；

选择单元，与所述查找单元连接，用于所述查找单元查找失败时，根据策略选择一个服务器；

发送单元，与所述查找单元和选择单元连接，用于所述查找单元查找成功时，将所述网络访问报文向所述查找单元查找到的服务器发送；当所述查找单元查找失败时，将所述网络访问报文向所述选择单元选择的服务器发送；

存储单元，与所述选择单元连接，用于在所述持续性表中存储所述移动终端的号码与所述选择单元选择的服务器的对应关系。

7.如权利要求6所述的负载均衡设备，其特征在于，所述获取单元包括：

标识查找子单元，用于在所述网络访问报文的报文头中查找移动终端号码标识；

号码获取子单元，用于根据所述标识查找子单元查找到的移动终端号码标识进一步获取对应的移动终端号码；

所述移动终端号码标识具体为参数的名称、所述移动终端号码具体为该参数的值；或者所述移动终端号码标识具体为特定符号、所述移动终端号码具体为该特定符号对应的值。

8.如权利要求7所述的负载均衡设备，其特征在于，所述标识查找子单元还用于：

在所述网络访问报文的报文头的头域中统一资源定位符URL请求行内查找移动终端号码标识。

9.如权利要求6所述的负载均衡设备，其特征在于，所述获取单元还用于：

获取所述网络访问报文的报文头中特定位置的字段值，该特定位置的字段为配置的存储移动终端的号码的字段。

10.如权利要求6-9中任一项所述的负载均衡设备，其特征在于，所述选择单元还用于：

查找所述移动终端号码的优先级，在该优先级对应的服务器内选择一个服务器。

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