CN114500340B - 一种智能调度分布式路径计算方法及*** - Google Patents

一种智能调度分布式路径计算方法及*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种智能调度分布式路径计算方法及***，其中，所述方法包括：探测服务器发起探测数据请求；智能调度平台从监控平台处获取各个地区的中央路径计算服务器集群的心跳探测结果，若所述探测服务器所在地区的目标中央路径计算服务器集群的心跳探测结果正常，将所述探测数据请求调度至所述目标中央路径计算服务器集群处；所述目标中央路径计算服务器集群中的交换机按照负载均衡方式，将所述探测数据请求调度至一个中央路径计算服务器，以通过所述中央路径计算服务器存储所述探测数据，并将所述探测数据同步至其它地区的中央路径计算服务器集群中。本申请提供的技术方案，能够提高探测请求的处理效率。

Description

一种智能调度分布式路径计算方法及***
技术领域
本发明涉及互联网技术领域，具体涉及一种智能调度分布式路径计算方法及***。
背景技术
传统的CDN(Content Delivery Network，内容分发网络)动态加载智能路由***对用户动态请求，主要通过探测服务器主动发起周期性的探测请求，探测CDN的中转节点和源站的可用性及网络性能，根据探测结果选择最优的回源链路。然而在获取到探测结果后，为了减少探测服务器的计算压力，通常将探测和选路功能模块分离在不同的服务器或服务器集群完成，选路采用特殊的服务器(一般是基于边界网关协议的高配机器)作为中央路径计算服务器，探测服务器上报探测数据到中央路径计算服务器，中央路径计算服务器则根据上报的探测数据计算回源路径，从中选择最优的回源链路。
为了实现中央路径计算的高可用，现有的中央路径计算服务器架构有的是只部署在某个地区的服务器集群，这种方式会导致上报探测数据延时大甚至失败的问题。此外，一旦该地区的机房掉电或割接，则无法进行最优回源路径的计算。有的是部署在多个不同地区，但采用主备架构，这种方式虽然能解决某个地区机房掉电的问题，但是无法将不同地区探测服务器上报的探测数据请求进行就近调度，并且备用的中央路径计算服务器大部分情况下都闲置，这样不仅浪费资源，且这种主备中央路径计算服务器集群无法均衡地分摊不同地区探测服务器上报探测数据的请求，后续也不方便对集群进行扩容和更改。
发明内容
有鉴于此，本发明实施方式提供了一种智能调度分布式路径计算方法及***，能够提高探测请求的处理效率。
本发明一方面提供了一种智能调度分布式路径计算方法，所述方法包括：探测服务器发起探测数据请求，所述探测数据请求中包括所述探测服务器探测得到的探测数据；智能调度平台从监控平台处获取各个地区的中央路径计算服务器集群的心跳探测结果，若所述探测服务器所在地区的目标中央路径计算服务器集群的心跳探测结果正常，将所述探测数据请求调度至所述目标中央路径计算服务器集群处；所述目标中央路径计算服务器集群中的交换机按照负载均衡方式，将所述探测数据请求调度至一个中央路径计算服务器，以通过所述中央路径计算服务器存储所述探测数据，并将所述探测数据同步至其它地区的中央路径计算服务器集群中。
在一个实施方式中，每个所述中央路径计算服务器集群分配各自的对外接入的虚拟IP地址，并且由各个所述中央路径计算服务器集群构成的中央路径计算***具备服务域名，其中，所述服务域名可被解析为所述中央路径计算服务器集群的虚拟IP地址。
在一个实施方式中，所述方法还包括：若所述探测服务器所在地区的目标中央路径计算服务器集群的心跳探测结果异常，将所述探测数据请求调度至其它正常服务的中央路径计算服务器集群处。
在一个实施方式中，所述目标中央路径计算服务器集群中的交换机按照负载均衡方式，将所述探测数据请求调度至一个中央路径计算服务器包括：所述交换机发送组包来探测与后端各个中央路径计算服务器的连通性，若其中某条路径出现故障，由其它路径代替完成转发处理，以实现路由冗余备份；通过脚本定时监测中央路径计算服务器的服务是否正常，如果服务异常，则将所述交换机到中央路径计算服务器的路由设置为不可达，其中，交换机在进行探测数据请求调度时，不会将所述探测数据请求调度至路由不可达的中央路径计算服务器处。
在一个实施方式中，所述方法还包括：所述中央路径计算服务器上部署的中央路径计算应用程序将所述探测数据存储到本机的数据库中，所述中央路径计算服务器集群内部通过所述数据库实现不同中央路径计算服务器之间探测数据的主从同步与备份。
在一个实施方式中，所述中央路径计算服务器按照以下方式将所述探测数据同步至其它地区的中央路径计算服务器集群中：接收所述探测数据的中央路径计算服务器向其它地区的中央路径计算服务器集群的虚拟IP地址发起上报探测数据请求，以使得各个地区的中央路径计算服务器集群均获取到相同的探测数据，实现跨集群探测数据的同步。
本发明另一方面还提供一种智能调度分布式路径计算***，所述***包括探测服务器、智能调度平台、监控平台以及中央路径计算服务器集群，其中：所述探测服务器，用于发起探测数据请求，所述探测数据请求中包括所述探测服务器探测得到的探测数据；所述智能调度平台，用于从所述监控平台处获取各个地区的中央路径计算服务器集群的心跳探测结果，若所述探测服务器所在地区的目标中央路径计算服务器集群的心跳探测结果正常，将所述探测数据请求调度至所述目标中央路径计算服务器集群处；所述目标中央路径计算服务器集群，用于通过交换机按照负载均衡方式，将所述探测数据请求调度至一个中央路径计算服务器，以通过所述中央路径计算服务器存储所述探测数据，并将所述探测数据同步至其它地区的中央路径计算服务器集群中。
在一个实施方式中，每个所述中央路径计算服务器集群分配各自的对外接入的虚拟IP地址，并且由各个所述中央路径计算服务器集群构成的中央路径计算***具备服务域名，其中，所述服务域名可被解析为所述中央路径计算服务器集群的虚拟IP地址。
在一个实施方式中，所述交换机具体还用于：发送组包来探测与后端各个中央路径计算服务器的连通性，若其中某条路径出现故障，由其它路径代替完成转发处理，以实现路由冗余备份；通过脚本定时监测中央路径计算服务器的服务是否正常，如果服务异常，则将到中央路径计算服务器的路由设置为不可达，其中，在进行探测数据请求调度时，不会将所述探测数据请求调度至路由不可达的中央路径计算服务器处。
在一个实施方式中，接收所述探测数据的中央路径计算服务器还用于：向其它地区的中央路径计算服务器集群的虚拟IP地址发起上报探测数据请求，以使得各个地区的中央路径计算服务器集群均获取到相同的探测数据，实现跨集群探测数据的同步。
本申请提供的技术方案，至少具备以下技术效果：
1)能够满足不同地区的探测服务器上报探测数据的请求能够优先就近调度到相同地区的中央路径计算服务器集群，只有当相同地区的中央路径计算服务器集群服务不可用时才将探测服务器上报的探测数据请求调度到其他地区的中央路径计算服务器集群，这样能够提高上报探测数据的成功率，降低上报探测数据的请求延时；
2)实现中央路径计算服务异地多活，即同一时刻所有地区的中央路径计算服务器集群同时提供服务，且能够分摊不同地区的探测服务器的上报探测数据请求，降低单一中央路径计算服务器集群路径计算压力。此外，这种异地多活的分布式中央路径计算服务器集群架构方便后续扩容及服务器更新，便于管理与维护；
3)采用交换机的ECMP(Equal Cost Multi-path，等价多路径路由)技术来实现中央路径计算服务器集群内部的负载均衡调度，相比传统的LVS+Keepalived负载均衡技术，节省了部署LVS及Keepalived软件的服务器资源。
附图说明
通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：
图1示出了本发明一个实施方式中智能调度分布式路径计算方法的步骤示意图；
图2示出了本发明一个实施方式中智能调度分布式路径计算方法的流程图；
图3示出了本发明一个实施方式中智能调度分布式路径计算***的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本申请提供的智能调度分布式路径计算方法，可以包括以下多个步骤。
S1：探测服务器发起探测数据请求，所述探测数据请求中包括所述探测服务器探测得到的探测数据。
S2：智能调度平台从监控平台处获取各个地区的中央路径计算服务器集群的心跳探测结果，若所述探测服务器所在地区的目标中央路径计算服务器集群的心跳探测结果正常，将所述探测数据请求调度至所述目标中央路径计算服务器集群处。
S3：所述目标中央路径计算服务器集群中的交换机按照负载均衡方式，将所述探测数据请求调度至一个中央路径计算服务器，以通过所述中央路径计算服务器存储所述探测数据，并将所述探测数据同步至其它地区的中央路径计算服务器集群中。
请结合图2，每个中央路径计算服务器集群都分配各自的对外接入的虚拟IP地址(Virtual IP address，VIP)，并且由各个中央路径计算服务器集群构成的中央路径计算***具备服务域名，其中，所述服务域名可被解析为所述中央路径计算服务器集群的虚拟IP地址。具体地，域名解析服务器(Domain Name Server，DNS)接收到探测服务器发来的探测数据请求后，可以解析到中央路径计算***下的中央路径计算服务器集群。
在一个实施方式中，A地区的探测服务器发起探测数据请求到中央路径计算***，通过DNS智能调度平台将请求优先调度到与探测服务器位于相同A地区的中央路径计算服务器集群，实现探测数据请求的就近调度。
监控平台定时采集探测A、B等多个地区的中央路径计算服务器集群VIP的心跳探测结果，DNS智能调度平台获取每个地区的中央路径计算服务器集群的心跳探测结果，一旦发现就近调度的中央路径计算服务器集群VIP的心跳探测失败，则DNS智能调度平台切换到其他正常服务的中央路径计算服务器集群。
也就是说，在该实施方式中，若所述探测服务器所在地区的目标中央路径计算服务器集群的心跳探测结果异常，将所述探测数据请求调度至其它正常服务的中央路径计算服务器集群处。
在一个实施方式中，探测数据请求到达A地区机房的交换机后，通过交换机的OSPF(Open Shortest Path First开放式最短路径优先)负载均衡技术(ECMP，等价多路径路由)发送组包来探测与后端真实中央路径计算服务器的连通性，如果其中某条路径出现故障时，由其它路径代替完成转发处理，实现路由冗余备份功能。通过脚本定时监测中央路径计算服务器服务是否正常(包括向中央路径计算应用程序发送心跳探测是否正常、Redis应用程序端口是否监听等)，如果服务异常，则通过路由软件Quagga修改交换机到该中央路径计算服务器的路由不可达，这样交换机负载均衡调度时不会再将请求调度到服务异常的中央路径计算服务器。
也就是说，所述交换机发送组包来探测与后端各个中央路径计算服务器的连通性，若其中某条路径出现故障，由其它路径代替完成转发处理，以实现路由冗余备份。通过脚本定时监测中央路径计算服务器的服务是否正常，如果服务异常，则将所述交换机到中央路径计算服务器的路由设置为不可达，其中，交换机在进行探测数据请求调度时，不会将所述探测数据请求调度至路由不可达的中央路径计算服务器处。
在一个实施方式中，中央路径计算服务器集群内部每台中央路径计算服务器上部署的中央路径计算应用程序负责接收探测服务器上报的探测数据，将探测数据存储到本机的Redis应用程序(数据库)中，集群内部通过Redis应用程序实现不同中央路径计算服务器之间探测数据的主从同步与备份。
这样，所述中央路径计算服务器上部署的中央路径计算应用程序将所述探测数据存储到本机的数据库中，所述中央路径计算服务器集群内部通过所述数据库实现不同中央路径计算服务器之间探测数据的主从同步与备份。
在一个实施方式中，探测服务器上报的探测数据经过智能调度和交换机负载均衡调度到同地区的中央路径计算服务器集群中的某台中央路径计算服务器后，由其主动向其他地区的中央路径计算服务器集群VIP发起探测数据请求，这样所有地区的中央路径计算服务器集群都能获取到相同的探测数据，实现跨集群探测数据的同步。
也就是说，接收所述探测数据的中央路径计算服务器向其它地区的中央路径计算服务器集群的虚拟IP地址发起上报探测数据请求，以使得各个地区的中央路径计算服务器集群均获取到相同的探测数据，实现跨集群探测数据的同步。
在一个具体应用示例中，可以按照以下步骤执行本申请的技术方案：
1)探测服务器周期性发起对CDN中转节点和源站的探测请求，获取探测数据；
2)将探测数据以http请求的方式上报到中央路径计算***；
3)DNS智能调度平台根据发送探测数据请求的探测服务器IP所在的地区，结合从监控平台获取的所有地区的中央路径计算服务器集群VIP的心跳探测结果，如果与探测服务器相同地区的中央路径计算服务器集群VIP的心跳探测正常，则通过修改中央路径计算***服务域名的解析实现上报探测数据请求的就近调度；否则，将请求调度到其他地区的中央路径计算服务器集群；
4)探测服务器上报的探测数据请求到达中央路径计算服务器集群的机房后，通过机房交换机的OSPF+ECMP负载均衡技术，结合脚本定时监测中央路径计算服务器服务情况，实现中央路径计算服务器集群内部的负载均衡调度，对于服务异常的中央路径计算服务器，则及时剔除，不参与交换机的负载均衡调度；
5)集群内部每台中央路径计算服务器上部署的中央路径计算应用程序最终接收到探测服务器上报的探测数据后，将探测数据存储到本机的Redis中，集群内部通过Redis应用程序实现不同中央路径计算服务器之间探测数据的主从同步与备份；同时将自己接收到的探测数据，通过http请求的方式发送给其他地区的中央路径计算服务器集群VIP，这样所有地区的中央路径计算服务器集群都能获取到相同的探测数据，实现跨集群探测数据的同步。
请参阅图3，本申请还提供一种智能调度分布式路径计算***，所述***包括探测服务器、智能调度平台、监控平台以及中央路径计算服务器集群，其中：
所述探测服务器，用于发起探测数据请求，所述探测数据请求中包括所述探测服务器探测得到的探测数据；
所述智能调度平台，用于从所述监控平台处获取各个地区的中央路径计算服务器集群的心跳探测结果，若所述探测服务器所在地区的目标中央路径计算服务器集群的心跳探测结果正常，将所述探测数据请求调度至所述目标中央路径计算服务器集群处；
所述目标中央路径计算服务器集群，用于通过交换机按照负载均衡方式，将所述探测数据请求调度至一个中央路径计算服务器，以通过所述中央路径计算服务器存储所述探测数据，并将所述探测数据同步至其它地区的中央路径计算服务器集群中。
在一个实施方式中，每个所述中央路径计算服务器集群分配各自的对外接入的虚拟IP地址，并且由各个所述中央路径计算服务器集群构成的中央路径计算***具备服务域名，其中，所述服务域名可被解析为所述中央路径计算服务器集群的虚拟IP地址。
在一个实施方式中，所述交换机具体还用于：
发送组包来探测与后端各个中央路径计算服务器的连通性，若其中某条路径出现故障，由其它路径代替完成转发处理，以实现路由冗余备份；
通过脚本定时监测中央路径计算服务器的服务是否正常，如果服务异常，则将到中央路径计算服务器的路由设置为不可达，其中，在进行探测数据请求调度时，不会将所述探测数据请求调度至路由不可达的中央路径计算服务器处。
在一个实施方式中，接收所述探测数据的中央路径计算服务器还用于：向其它地区的中央路径计算服务器集群的虚拟IP地址发起上报探测数据请求，以使得各个地区的中央路径计算服务器集群均获取到相同的探测数据，实现跨集群探测数据的同步。
本申请提供的技术方案，至少具备以下技术效果：
1)能够满足不同地区的探测服务器上报探测数据的请求能够优先就近调度到相同地区的中央路径计算服务器集群，只有当相同地区的中央路径计算服务器集群服务不可用时才将探测服务器上报的探测数据请求调度到其他地区的中央路径计算服务器集群，这样能够提高上报探测数据的成功率，降低上报探测数据的请求延时；
2)实现中央路径计算服务异地多活，即同一时刻所有地区的中央路径计算服务器集群同时提供服务，且能够分摊不同地区的探测服务器的上报探测数据请求，降低单一中央路径计算服务器集群路径计算压力。此外，这种异地多活的分布式中央路径计算服务器集群架构方便后续扩容及服务器更新，便于管理与维护；
3)采用交换机的ECMP(Equal Cost Multi-path，等价多路径路由)技术来实现中央路径计算服务器集群内部的负载均衡调度，相比传统的LVS+Keepalived负载均衡技术，节省了部署LVS及Keepalived软件的服务器资源。
本领域技术人员可以理解，实现上述实施方式方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施方式的流程。其中，所述存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)、随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)、快闪存储器(Flash Memory)、硬盘(Hard Disk Drive，缩写：HDD)或固态硬盘(Solid-State Drive，SSD)等；所述存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。
虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (8)

1.一种智能调度分布式路径计算方法，其特征在于，所述方法包括：
探测服务器发起探测数据请求，所述探测数据请求中包括所述探测服务器探测得到的探测数据；
智能调度平台从监控平台处获取各个地区的中央路径计算服务器集群的心跳探测结果，若所述探测服务器所在地区的目标中央路径计算服务器集群的心跳探测结果正常，将所述探测数据请求调度至所述目标中央路径计算服务器集群处；
所述目标中央路径计算服务器集群中的交换机按照负载均衡方式，将所述探测数据请求调度至一个中央路径计算服务器，以通过所述中央路径计算服务器存储所述探测数据，并将所述探测数据同步至其它地区的中央路径计算服务器集群中；
其中，每个所述中央路径计算服务器集群分配各自的对外接入的虚拟IP地址，并且由各个所述中央路径计算服务器集群构成的中央路径计算***具备服务域名，其中，所述服务域名可被解析为所述中央路径计算服务器集群的虚拟IP地址。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
若所述探测服务器所在地区的目标中央路径计算服务器集群的心跳探测结果异常，将所述探测数据请求调度至其它正常服务的中央路径计算服务器集群处。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标中央路径计算服务器集群中的交换机按照负载均衡方式，将所述探测数据请求调度至一个中央路径计算服务器包括：
所述交换机发送组包来探测与后端各个中央路径计算服务器的连通性，若其中某条路径出现故障，由其它路径代替完成转发处理，以实现路由冗余备份；
通过脚本定时监测中央路径计算服务器的服务是否正常，如果服务异常，则将所述交换机到中央路径计算服务器的路由设置为不可达，其中，交换机在进行探测数据请求调度时，不会将所述探测数据请求调度至路由不可达的中央路径计算服务器处。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述中央路径计算服务器上部署的中央路径计算应用程序将所述探测数据存储到本机的数据库中，所述中央路径计算服务器集群内部通过所述数据库实现不同中央路径计算服务器之间探测数据的主从同步与备份。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述中央路径计算服务器按照以下方式将所述探测数据同步至其它地区的中央路径计算服务器集群中：
接收所述探测数据的中央路径计算服务器向其它地区的中央路径计算服务器集群的虚拟IP地址发起上报探测数据请求，以使得各个地区的中央路径计算服务器集群均获取到相同的探测数据，实现跨集群探测数据的同步。
6.一种智能调度分布式路径计算***，其特征在于，所述***包括探测服务器、智能调度平台、监控平台以及中央路径计算服务器集群，其中：
所述探测服务器，用于发起探测数据请求，所述探测数据请求中包括所述探测服务器探测得到的探测数据；
所述智能调度平台，用于从所述监控平台处获取各个地区的中央路径计算服务器集群的心跳探测结果，若所述探测服务器所在地区的目标中央路径计算服务器集群的心跳探测结果正常，将所述探测数据请求调度至所述目标中央路径计算服务器集群处；
所述目标中央路径计算服务器集群，用于通过交换机按照负载均衡方式，将所述探测数据请求调度至一个中央路径计算服务器，以通过所述中央路径计算服务器存储所述探测数据，并将所述探测数据同步至其它地区的中央路径计算服务器集群中；
其中，每个所述中央路径计算服务器集群分配各自的对外接入的虚拟IP地址，并且由各个所述中央路径计算服务器集群构成的中央路径计算***具备服务域名，其中，所述服务域名可被解析为所述中央路径计算服务器集群的虚拟IP地址。
7.根据权利要求6所述的***，其特征在于，所述交换机具体还用于：
发送组包来探测与后端各个中央路径计算服务器的连通性，若其中某条路径出现故障，由其它路径代替完成转发处理，以实现路由冗余备份；
通过脚本定时监测中央路径计算服务器的服务是否正常，如果服务异常，则将到中央路径计算服务器的路由设置为不可达，其中，在进行探测数据请求调度时，不会将所述探测数据请求调度至路由不可达的中央路径计算服务器处。
8.根据权利要求6所述的***，其特征在于，接收所述探测数据的中央路径计算服务器还用于：向其它地区的中央路径计算服务器集群的虚拟IP地址发起上报探测数据请求，以使得各个地区的中央路径计算服务器集群均获取到相同的探测数据，实现跨集群探测数据的同步。
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