CN102882959A - 一种电力调度***中web服务器的负载均衡机制 - Google Patents

一种电力调度***中web服务器的负载均衡机制 Download PDF

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柳纲
汪小闯
张学勇
李佳阳
韩晓
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Abstract

本发明公开了一种电力调度***中WEB服务器的负载均衡机制，按如下步骤进行：（1）每个WEB服务器上的负载监测模块定时周期性地检测当前WEB服务器的负载情况，计算负载量；（2）负载均衡服务器接收服务器当前的负载量并进行比较，选择负载最低的服务器做为待访问WEB服务器，将其IP地址写入到共享内存文件中；（3）负载均衡服务器接收浏览器的访问请求，读取共享内存文件中的待访问WEB服务器的IP地址，如果读取的地址存在，则将访问请求发送给待访问WEB服务器进行处理，如果读取的地址不存在，则将访问请求发送给默认的WEB服务器进行处理。本发明可靠性和可用性高，节省网络资源，并且通用性强。

Description

一种电力调度***中WEB服务器的负载均衡机制
技术领域
本发明涉及一种WEB服务器的负载均衡机制，更具体的说，涉及一种电力调度***中WEB服务器的负载均衡机制，属于计算机网络技术领域。
背景技术
现今的电力调度D5000***配置的三区WEB服务器，一般都会配置两台或者多台WEB服务器，以对等的方式对外提供WEB服务。浏览器直接根据URL地址栏输入的IP地址，对WEB服务器进行访问，如果这台服务器当前的负载较高时，前台浏览器的访问请求就会得不到及时处理，造成浏览器访问较慢，延迟比较严重，但是当前其他负载较低的WEB服务器无法发挥作用，造成资源浪费。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种可靠性和可用性高、节省网络资源的电力调度***中WEB服务器的负载均衡机制。
技术方案：为实现上述目的，本发明的一种电力调度***中WEB服务器的负载均衡机制，按如下步骤进行：
（1）每个WEB服务器上的负载监测模块定时周期性地检测当前WEB服务器的负载情况，计算负载量，并把负载量传送到负载均衡服务器；
（2）负载均衡服务器接收WEB服务器当前的负载量并进行比较，选择负载最低的服务器做为待访问WEB服务器，将所述待访问WEB服务器的IP地址写入到共享内存文件中；
（3）负载均衡服务器接收浏览器的访问请求，读取共享内存文件中的待访问WEB服务器的IP地址，如果读取的地址存在，则将访问请求发送给待访问WEB服务器进行处理，如果读取的地址不存在，则将访问请求发送给默认的WEB服务器进行处理。
步骤（1）中计算负载量的权值公式为，LOAD(i)=R1*L1（i）+R2*L2（i）+R3*L3（i）+R4*L4（i）+……Rj*Lj（i），其中，i为任何一个WEB服务器；Lj（i）为节点i的某一项指标的负载值；Ri为节点i的某一项指标的加权系数，∑Rj=1。
所述权值公式为LOAD(i)=R1*Lcpu（i）+R2*Lio（i）+R3*Lmem（i）+R4*Llisten（i），其中，i为任何一个WEB服务器；Lcpu（i）为节点i的CPU使用率，Lio（i）为节点i的磁盘IO数，Lmem（i）为节点i的内存使用率，Llisten（i）为节点i建立监听端口数；Ri为节点i的某一项指标的加权系数，∑Rj=1。
步骤（1）中WEB服务器与负载均衡服务器之间的通信采用SOCKET方式。
步骤（1）中把负载量传送到负载均衡服务器时，检测与WEB服务器与负载均衡服务器的连接是否正常，如果连接正常，则发送负载量；如果连接不正常，则发起连接，如果连接成功，则发送负载量；如果连接不正常，则结束。
步骤（2）中，负载均衡服务器管理一个队列，记录当前时刻每个WEB服务器的IP地址和负载量，每隔一定周期就从队列中轮询出负载量最小的服务器IP地址作为待访问WEB服务器的IP地址，将待访问WEB服务器的IP地址写入到共享内存文件中时，与历史值进行比较，如果不相同，则写入新的带访问WEB服务器的IP地址，并且更新历史值；如果相同，则不进行操作。
所述机制适用的操作***平台为IBMAIX、HPUX、Sun Solaris和Linux。
如果有新增加的WEB服务器，在该服务器上增加配置文件后，运行负载监测模块，负载均衡服务器会自动把新增加的WEB服务器加入到它的管理列表中，同时，在新增加的WEB服务器上配置负载均衡服务器的地址。
如果一台WEB服务器出现故障，负载均衡服务器长时间收不到此服务器的负载信息，自动把此WEB服务器的IP地址从管理列表中删除
有益效果：本发明的一种电力调度***中WEB服务器的负载均衡机制对WEB服务器的负载进行监控并对浏览器的访问请求进行均衡分配，保证将浏览器的浏览请求均衡地分配给***中的负载最低的WEB服务器,上述操作由程序自动控制，不需要人工干预，可靠性和可用性高，节省网络资源；本发明适用于各种操作***，具有通用性；本发明在应用层实现，便于WEB服务器的扩充，不需要停止***程序，即使其中某一台服务器故障，也不影响浏览器端的访问。
附图说明
附图1为本发明的网络拓扑图；
附图2为本发明的负载监测模块的负载检测流程图；
附图3为本发明负载均衡服务器与单个WEB服务器通信的流程图；
附图4为本发明负载均衡服务器与浏览器通信的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
一种电力调度***中WEB服务器的负载均衡机制，在浏览器组与WEB服务器组之间设置了负载均衡服务器，其网络拓扑图如图1所示，负责对WEB服务器负载进行监视和对浏览器的访问请求进行均衡分配，把当前的访问请求发送给负载最低的服务器来处理，避免某一台WEB服务器负载特别高，其他的又特别空闲。
所述的负载均衡机制按如下步骤进行：
（1）如图2所示，每个WEB服务器上的负载监测模块定时周期性地检测当前WEB服务器的负载情况，计算负载量，并把负载量传送到负载均衡服务器。把负载量传送到负载均衡服务器时，检测与WEB服务器与负载均衡服务器的连接是否正常，如果连接正常，则发送负载量；如果连接不正常，则发起连接，如果连接成功，则发送负载量；如果连接不正常，则结束。WEB服务器与负载均衡服务器之间的通信采用SOCKET方式。
其中，负载监测模块监测的数据包括（1）监测WEB服务器的CPU使用率；（2）监测WEB服务器的内存使用率；（3）监测WEB服务器上建立socket监听端口数；（4）监测WEB服务器的磁盘IO数。负载监测模块定时周期性对运行，对WEB服务器的负载情况进行查询，然后按照各个因素的权重，计算得到该服务器的负载量。
负载量的计算方法为：LOAD(i)=R1*Lcpu（i）+R2*Lio（i）+R3*Lmem（i）+R4*Llisten（i），其中，i为任何一个WEB服务器；Lcpu（i）为节点i的CPU使用率，Lio（i）为节点i的磁盘IO数，Lmem（i）为节点i的内存使用率，Llisten（i）为节点i建立监听端口数；Ri为节点i的某一项指标的加权系数，∑Rj=1。
（2）如图3所示，负载均衡服务器接收服务器当前的负载量并进行比较，选择负载最低的服务器做为待访问WEB服务器，将所述待访问WEB服务器的IP地址写入到共享内存文件中。将待访问WEB服务器的IP地址写入到共享内存文件中时，与历史值进行比较，如果不相同，则写入新的带访问WEB服务器的IP地址，并且更新历史值；如果相同，则不进行操作。
负载均衡服务器确定待访问WEB服务器的方法为：管理一个队列，记录当前时刻每个WEB服务器的IP地址和负载量，每隔一定周期就从队列中轮询出负载量最小的服务器IP地址作为待访问WEB服务器的IP地址。
如果有新增加的WEB服务器，在新增加的WEB服务器上配置负载均衡服务器的地址，然后运行负载监测模块，新的WEB服务器会自动加入到负载均衡服务器的管理列表中。
如果一台WEB服务器出现故障，负载均衡服务器长时间收不到此服务器的负载信息，自动把此WEB服务器的IP地址从管理列表中删除。
（3）如图4所示，负载均衡服务器接收浏览器的访问请求，读取共享内存文件中的待访问WEB服务器的IP地址，如果读取的地址存在，则将访问请求发送给待访问WEB服务器进行处理，如果读取的地址不存在，则将访问请求发送给默认的WEB服务器进行处理。
浏览器只需要访问负载均衡服务器就行了，具体该请求会被哪一台服务器处理，对浏览器来说是完全透明的。
本发明的实现技术保证了可移植性，能够安全，稳定运行在IBM AIX、HPUX、SunSolaris、Linux等操作***平台，***编程语言采用的是Java。
本发明具有高可靠性和高可用性，负责对WEB服务器的负载进行监控以及对浏览器的访问请求进行均衡分配，保证将浏览器的浏览请求均衡地分配给***中的各个WEB服务器,所述操作自动运行，不需要人工干预，节约网络资源和人工成本。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种电力调度***中WEB服务器的负载均衡机制，采用加权轮询调度算法进行调度，其特征在于：按如下步骤进行：
（1）每个WEB服务器上的负载监测模块定时周期性地检测当前WEB服务器的负载情况，采用加权方法计算负载量，并把负载量传送到负载均衡服务器；
（2）负载均衡服务器接收服务器当前的负载量并进行比较，采用轮询方法选择负载最低的服务器做为待访问WEB服务器，将所述待访问WEB服务器的IP地址写入到共享内存文件中；
（3）负载均衡服务器接收浏览器的访问请求，读取共享内存文件中的待访问WEB服务器的IP地址，如果读取的地址存在，则将访问请求发送给待访问WEB服务器进行处理，如果读取的地址不存在，则将访问请求发送给默认的WEB服务器进行处理。
2.根据权利要求1所述的一种电力调度***中WEB服务器的负载均衡机制，其特征在于：步骤（1）中计算负载量的权值公式为，LOAD(i)=R1*L1（i）+R2*L2（i）+R3*L3（i）+R4*L4（i）+……Rj*Lj（i），其中，i为任何一个WEB服务器；Lj（i）为节点i的某一项指标的负载值；Rj为节点i的某一项指标的加权系数，∑Rj=1。
3.根据权利要求2所述的一种电力调度***中WEB服务器的负载均衡机制，其特征在于，所述权值公式为LOAD(i)=R1*Lcpu（i）+R2*Lio（i）+R3*Lmem（i）+R4*Llisten（i），其中，i为任何一个WEB服务器；Lcpu（i）为节点i的CPU使用率，Lio（i）为节点i的磁盘IO数，Lmem（i）为节点i的内存使用率，Llisten（i）为节点i建立监听端口数；Rj为节点i的某一项指标的加权系数，∑Rj=1。
4.根据权利要求1所述的一种电力调度***中WEB服务器的负载均衡机制，其特征在于：步骤（1）中WEB服务器与负载均衡服务器之间的通信采用SOCKET方式。
5.根据权利要求1所述的一种电力调度***中WEB服务器的负载均衡机制，其特征在于：步骤（1）中把负载量传送到负载均衡服务器时，检测与WEB服务器与负载均衡服务器的连接是否正常，如果连接正常，则发送负载量；如果连接不正常，则发起连接，如果连接成功，则发送负载量；如果连接不正常，则结束。
6.根据权利要求1所述的一种电力调度***中WEB服务器的负载均衡机制，其特征在于：步骤（2）中，负载均衡服务器管理一个队列，记录当前时刻每个WEB服务器的IP地址和负载量，每隔一定周期就从队列中轮询出负载量最小的服务器IP地址作为待访问WEB服务器的IP地址，将待访问WEB服务器的IP地址写入到共享内存文件中时，与历史值进行比较，如果不相同，则写入新的带访问WEB服务器的IP地址，并且更新历史值；如果相同，则不进行操作。
7.根据权利要求1所述的一种电力调度***中WEB服务器的负载均衡机制，其特征在于：所述机制适用的操作***平台为IBM AIX、HPUX、Sun Solaris和Linux。
8.根据权利要求1所述的一种电力调度***中WEB服务器的负载均衡机制，其特征在于：如果有新增加的WEB服务器，在该服务器上增加配置文件后，运行负载监测模块，负载均衡服务器会自动把新增加的WEB服务器加入到它的管理列表中。
9.根据权利要求1所述的一种电力调度***中WEB服务器的负载均衡机制，其特征在于：如果一台WEB服务器出现故障，负载均衡服务器长时间收不到此服务器的负载信息，自动把此WEB服务器的IP地址从管理列表中删除。
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