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CN102427475A - 一种云计算环境中负载均衡调度的系统 - Google Patents

一种云计算环境中负载均衡调度的系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于云计算环境中负载均衡调度的系统，系统由负载均衡器、可动态调度的虚拟机资源、调度中心模块三部分组成，分别负责系统负载调度、用户请求响应、虚拟机资源调度功能。调度中心模块基于对系统监控信息的处理，通知负载均衡器对虚拟机调度对象的增删处理，实现系统动态调整负载均衡系统服务能力的功能。

Description

一种云计算环境中负载均衡调度的系统
技术领域
本发明涉及信息服务负载均衡调度的管理，特别涉及一种云计算环境中的负载均衡调度的系统。 
背景技术
负载均衡建立在现有网络结构之上，它提供了一种廉价有效的方法扩展服务器带宽和增加吞吐量，加强网络数据处理能力，提高网络的灵活性和可用性。它主要完成以下任务：解决网络拥塞问题，服务就近提供，实现地理位置无关性；为用户提供更好的访问质量；提高服务器响应速度；提高服务器及其他资源的利用效率；避免了网络关键部位出现单点失效。 
但传统的由调度节点与服务节点构成的负载均衡系统，会存在以下问题：负载均衡系统整体服务能力不足时，无法实时的增加服务节点以增强系统整体服务能力；若系统以满足最大请求量的标准来配置服务节点，当请求较少时，系统利用率较低，造成资源浪费；系统需要宕机维护时，必须中断服务。 
发明内容
为解决上述系统缺陷，本发明提供了一种云计算环境中负载均衡调度的方法。 
系统由负载均衡器、可动态调度的虚拟机资源、调度中心模块三部分组成。负载均衡器负责对信息服务请求的调度，以平衡系统中各资源的负载；可动态调度的虚拟机资源负责响应信息服务请求，提供真正的服务，也是本系统中动态调度的对象；调度中心模块负责对系统的整体负载及每个虚拟机资源、物理服务器资源的负载进行实时监控，基于监控信息，采用一定的调度策略，动态添加或删除虚拟机资源，以保证系统服务能力。 
调度中心模块实时监控系统整体负载情况。当发现系统中现有虚拟机提供的服务能力不足以支撑更多的用户请求时，调度中心模块会根据当前应用的模板，创建并配置好新的虚拟机资源，并通知负载均衡器将该虚拟机资源动态的加入到调度队列中。通过动态扩展更多的虚拟机资源以满足新增的服务请求。 
当调度中心模块发现系统中虚拟机提供的服务能力过剩，即经过负载均衡器调度分配任务后的虚拟机资源长时间处于低负载的情况下，调度中心会通知负载均衡器，调度算法分配请求时，要选择当前负载最轻的虚拟机，以使得该虚拟机在处理完已分配的请求后，处于零负载状态。此时，调度中心模块将通知负载均衡器将该虚拟机资源删除，不再列为调度对象。此时由于虚拟机的减少，对物理服务器的负载也会相应的减少。若物理服务器负载通过其他调度策略的管理，将虚拟机集中，则完全空闲出来的物理服务器可执行节能管理，以避免负载均衡系统造成的系统资源的浪费。 
当物理服务器由于某种原因需要进行宕机维护时，调度中心模 块可选择将该服务器上的虚拟机进行动态迁移，以使得该服务器没有实际负载，可以进行宕机维护。而负责响应用户请求的虚拟机资源可以继续正常运行，不会中断为用户提供服务的能力。 
附图说明
图1为系统示意图； 
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明的方法进行说明。 
系统由负载均衡器、可动态调度的虚拟机资源、调度中心模块三部分组成 
。负载均衡器负责对信息服务请求的调度，以平衡系统中各资源的负载。负载均衡器除了对配置好的虚拟机可以分配用户请求之外，还定义了以下几个系统接口，供调度中心模块调用： 
添加虚拟机接口 
Private boolean addVM()； 
调度中心模块通过该接口向负载均衡器中加入新的虚拟机资源，以增加系统服务能力。 
删除虚拟机接口 
Private boolean removeVM()； 
调度中心模块通过该接口删除负载均衡器中暂时不需要的虚拟机。 
可动态调度的虚拟机资源负责响应信息服务请求，提供真正的服务，也是本系统中动态调度的对象。这些虚拟机是基于一个配置好的模板生成的，因此他们可以在负载均衡系统中提供相同的服务。若当前系统中的虚拟机资源不够用时，只需要基于模板生成新的虚拟机并添加到负载均衡器中即可。调度中心模块负责对这些虚拟机的负载进行监控。 
调度中心模块负责对系统的整体负载及每个虚拟机资源、物理服务器资源的负载进行实时监控，基于监控信息，采用一定的调度策略，动态添加或删除虚拟机资源，以保证系统服务能力。 
调度中心模块分别定义了以下接口，以实现系统资源动态管理的功能： 
信息采集， 
private Map collectVMInfo()； 
负责对各个虚拟机进行监控，采集到虚拟机实时状态数据。 
信息处理， 
private Map dealVMInfo()； 
负载均衡器通知，即根据信息处理结果，调用addVM或removeVM接口。 
虚拟机迁移， 
private boolean migrateVM()； 
当系统维护时，根据需要选择动态迁移虚拟机。 
创建虚拟机， 
private boolean createVM()； 
根据模板创建新的虚拟机。 
调度中心模块实时监控系统整体负载情况。当发现系统中现有虚拟机提供的服务能力不足以支撑更多的用户请求时，调度中心模块会根据当前应用的模板，调用createVM()接口，创建并配置好新的虚拟机资源，并通知负载均衡器addVM()接口将该虚拟机资源动态的加入到调度队列中。通过动态扩展更多的虚拟机资源以满足新增的服务请求。 
当调度中心模块发现系统中虚拟机提供的服务能力过剩，即经过负载均衡器调度分配任务后的虚拟机资源长时间处于低负载的情况下，调度中心会通知负载均衡器，调度算法分配请求时，要选择当前负载最轻的虚拟机，以使得该虚拟机在处理完已分配的请求后，处于零负载状态。此时，调度中心模块将通知负载均衡器调用removeVM()接口将该虚拟机资源删除，不再列为调度对象。此时由于虚拟机的减少，对物理服务器的负载也会相应的减少。若物理服务器负载通过其他调度策略的管理，将虚拟机集中，则完全空闲出来的物理服务器可执行节能管理，以避免负载均衡系统造成的系统资源的浪费。这里对虚拟机的迁移即是通过接口migrateVM()实现的。 
当物理服务器由于某种原因需要进行宕机维护时，调度中心模块可选择将该服务器上的虚拟机进行动态迁移，以使得该服务器没有实际负载，可以进行宕机维护。而负责响应用户请求的虚拟机资 源可以继续正常运行，不会中断为用户提供服务的能力。 

Claims (4)

1.一种云计算环境中负载均衡调度的系统，其特征在于：所述系统包括，
负载均衡器，用于对信息服务请求的调度，平衡系统中各资源的负载；
可动态调度的虚拟机资源，用于响应信息服务请求，提供给用户服务；
调度中心模块，用于对系统的整体负载及每个虚拟机资源、物理服务器资源的负载进行实时监控，并基于监控信息，采用调度策略，动态添加或删除虚拟机资源。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于：所述调度中心模块发现系统中现有虚拟机提供的服务能力不足以支撑更多的用户请求时，调度中心模块会根据当前应用的模板，创建并配置好新的虚拟机资源，并通知负载均衡器将该虚拟机资源动态的加入到调度队列中，通过动态扩展更多的虚拟机资源以满足新增的服务请求。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于：所述调度中心模块发现系统中虚拟机提供的服务能力过剩时，会通知负载均衡器，调度算法分配请求时，选择当前负载最轻的虚拟机，以使得该虚拟机在处理完已分配的请求后，处于零负载状态，并通知负载均衡器将该虚拟机资源删除，不再列为调度对象。
4.如权利要求1所述的系统，其特征在于：当物理服务器由于某种原因需要进行宕机维护时，所述调度中心模块可选择将该服务器上的虚拟机进行动态迁移，以使得该服务器没有实际负载，可以进行宕机维护。
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