專利名稱：一種計算機多機熱備負載均衡系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種云計算技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種計算機多機熱備負載均衡系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著云計算的興起，對云計算數(shù)據(jù)中心的訪問鏈接請求將達到海量級別，海量訪問請求如何快速到達最終提供服務(wù)的服務(wù)器，獲得需要的結(jié)果成為云計算數(shù)據(jù)中心必須解決的一個難題。網(wǎng)絡(luò)負載均衡技術(shù)就是這一難題的最佳解決方案。現(xiàn)有負載均衡產(chǎn)品支持的協(xié)議比較少，性能不高，可擴展性不強，只能應(yīng)用在簡單的、并發(fā)用戶數(shù)比較少，無法應(yīng)用到未來的云計算數(shù)據(jù)中心中。本發(fā)明是面向云計算應(yīng)用環(huán)境的新型負載均衡技術(shù)，支持海量并發(fā)訪問連接，支持相鄰負載均衡處理模塊主控備份，支持四層到七層的網(wǎng)絡(luò)流量負載均衡，適合云計算環(huán)境下大規(guī)模、多用戶、動態(tài)化、虛擬化需求的負載均衡設(shè)備。傳統(tǒng)的負載均衡方式通過前端接入負載均衡器來支持Web服務(wù)器功能模塊的應(yīng)用負載?？蛻暨B接到負載均衡器，并請求獲得服務(wù)器IP地址后，負載均衡器根據(jù)負載均衡調(diào)度算法選擇一個服務(wù)器，并將此服務(wù)器IP地址返回給客戶端?？蛻舳烁鶕?jù)返回的服務(wù)器 IP地址連接到對應(yīng)的服務(wù)器，發(fā)起業(yè)務(wù)請求。這種方法需要連接兩次才能進行業(yè)務(wù)處理，處理效率低，且由于客戶需要首先連接到負載均衡器，使得負載均衡器成為系統(tǒng)的瓶頸，一旦它不能提供服務(wù)整個系統(tǒng)都處于不可使用的狀態(tài)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種計算機多機熱備負載均衡系統(tǒng)。本發(fā)明的目的是按以下方式實現(xiàn)的，包含如下模塊和系統(tǒng)10個負載均衡處理模塊，2個負載均衡交換模塊，1個高速信號背板，2個負載均衡管理模塊，網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)和負載均衡管理系統(tǒng)；負載均衡管理系統(tǒng)包括負載均衡交換模塊、負載均衡處理模塊、負載均衡管理模塊和負載均衡設(shè)備，其中
負載均衡交換模塊前臺負載均衡交換模塊負責業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)交互，用戶數(shù)據(jù)到達前臺負載均衡交換模塊后，把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)到后臺的負載均衡處理模塊；2個負載均衡交換模塊對內(nèi)提供10個千兆鏈路，對外提供4個千兆和4個萬兆鏈路；
負載均衡處理模塊系統(tǒng)共有10個負載均衡處理模塊，每個負載均衡處理模塊包含多顆化切1 Sandy Bridge處理器，負責數(shù)據(jù)互備和狀態(tài)檢測；通過心跳檢測來實現(xiàn)主控備份， 整體形成環(huán)狀主備環(huán)，當其中負載均衡處理模塊發(fā)生故障，相鄰的負載均衡處理模塊就接管該任務(wù)，實現(xiàn)業(yè)務(wù)不中斷和高可用；
負載均衡管理模塊由冗余系統(tǒng)管理控制器、模塊級監(jiān)控診斷代理和多重監(jiān)控診斷網(wǎng)絡(luò)組成，實現(xiàn)系統(tǒng)帶外故障監(jiān)控與診斷，有效地解決數(shù)據(jù)流量過大、網(wǎng)絡(luò)負荷過重的問題； 負載均衡設(shè)備的遠程管理采用B/S架構(gòu)進行設(shè)計，負責負載均衡器的web方式的配置與管理功能包括負載均衡器的監(jiān)控、四層/七層服務(wù)配置、調(diào)度策略的配置、鏈路負載均衡的配置、虛擬負載均衡的管理、負載均衡器雙機等高級配置；包括下列功能模塊監(jiān)控模塊
動態(tài)監(jiān)控負載均衡系統(tǒng)處理器的利用率、內(nèi)存使用情況，四層負載均衡、七層負載均衡的服務(wù)情況以及后臺服務(wù)器信息；服務(wù)配置模塊
服務(wù)配置模塊包括四個部分服務(wù)器池、IP服務(wù)、四層服務(wù)、七層服務(wù)、鏈路服務(wù)，其中服務(wù)器池用于存放后臺真實服務(wù)器，對真實服務(wù)器進行管理；IP服務(wù)提供應(yīng)用服務(wù)的虛擬服務(wù)IP及相關(guān)的參數(shù)的配置；四層服務(wù)為四層負載均衡服務(wù)提供相關(guān)參數(shù)的配置；七層服務(wù)為七層負載均衡提供相關(guān)參數(shù)的配置；鏈路服務(wù)為鏈路負載均衡提供相關(guān)的參數(shù)配置；
高級配置模塊
高級設(shè)置負載實現(xiàn)負載均衡系統(tǒng)的雙機熱備、多端口映射服務(wù)的配置；系統(tǒng)管理模塊
系統(tǒng)管理模塊提供對負載均衡系統(tǒng)服務(wù)IP、管理IP的配置，管理IP是對負載均衡系統(tǒng)進行配置管理的IP，適用于負載均衡系統(tǒng)首次配置服務(wù)IP是負載均衡系統(tǒng)對外提供服務(wù)的IP。本發(fā)明的有益效果是負載均衡管理系統(tǒng)采用trimking實現(xiàn)多個負載均衡處理模塊的鏈路聚集，單一 IP模塊將多個負載均衡處理模塊單元整合到后端的單一入口，相鄰負載均衡處理模塊實現(xiàn)主控備份，整體形成環(huán)狀主備環(huán)，通過心跳檢測來檢測負載均衡處理模塊狀態(tài)，當其中負載均衡處理模塊發(fā)生故障了，相鄰的負載均衡處理模塊就接管該任務(wù)，并且實時監(jiān)測應(yīng)用服務(wù)器負載狀況，根據(jù)所設(shè)置的調(diào)度方式自動分配來自客戶端的請求，自動屏蔽掉服務(wù)器池中服務(wù)器的故障，實現(xiàn)業(yè)務(wù)不中斷和高可用，充分利用系統(tǒng)資源，最大發(fā)揮刀片服務(wù)器的性能。


圖1負載均衡應(yīng)用示意圖2負載均衡系統(tǒng)硬件互連拓撲圖；圖3負載均衡模塊的數(shù)據(jù)備份流程圖。
具體實施例方式參照說明書附圖對本發(fā)明的方法作以下詳細地說明。本發(fā)明的一種計算機多機熱備負載均衡系統(tǒng)，本發(fā)明主要涉及一種基于高密度刀片服務(wù)器實現(xiàn)多機備份、高IO帶寬的負載均衡方法和裝置，主要包含如下模塊10個負載均衡處理模塊，2個負載均衡交換模塊，1個高速信號背板，2個負載均衡管理模塊，網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，負載均衡系統(tǒng)管理；
負載均衡系統(tǒng)采用trimking實現(xiàn)多個負載均衡處理模塊的鏈路聚集，單一 IP模塊將多個負載均衡處理模塊單元整合到后端的單一入口。相鄰負載均衡處理模塊實現(xiàn)主控備份，整體形成環(huán)狀主備環(huán)，通過心跳檢測來檢測負載均衡處理模塊狀態(tài)，當其中負載均衡處理模塊發(fā)生故障了，相鄰的負載均衡處理模塊就接管該任務(wù)，實現(xiàn)業(yè)務(wù)不中斷和高可用。負載均衡處理模塊系統(tǒng)共由10個負載均衡處理模塊組成，每個負載均衡處理模塊包含多顆htel Sandy Bridge處理器，通過圖2的配置網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)狀態(tài)檢測。負載均衡交換模塊負載均衡交換模塊對內(nèi)提供10個千兆鏈路，對外提供4個千兆和4個萬兆鏈路。負載均衡管理模塊由冗余的系統(tǒng)管理控制器、模塊級監(jiān)控診斷代理和多重監(jiān)控診斷網(wǎng)絡(luò)組成，實現(xiàn)系統(tǒng)帶外故障監(jiān)控與診斷。負載均衡設(shè)備的遠程管理采用B/S架構(gòu)進行設(shè)計，主要負責負載均衡器的web方式的配置與管理功能包括負載均衡器的監(jiān)控、四層/七層服務(wù)配置、調(diào)度策略的配置、鏈路負載均衡的配置、虛擬負載均衡的管理、負載均衡器雙機等高級配置。主要包括下列功能模塊
監(jiān)控模塊
可以動態(tài)監(jiān)控負載均衡系統(tǒng)處理器的利用率、內(nèi)存使用情況，四層負載均衡、七層負載均衡的服務(wù)情況以及后臺服務(wù)器信息等。服務(wù)配置模塊
服務(wù)配置模塊包括四個部分服務(wù)器池、IP服務(wù)、四層服務(wù)、七層服務(wù)、鏈路服務(wù)；服務(wù)器池用于存放后臺真實服務(wù)器，對真實服務(wù)器進行管理；IP服務(wù)提供應(yīng)用服務(wù)的虛擬服務(wù) IP及相關(guān)的參數(shù)的配置；四層服務(wù)為四層負載均衡服務(wù)提供相關(guān)參數(shù)的配置；七層服務(wù)為七層負載均衡提供相關(guān)參數(shù)的配置；鏈路服務(wù)為鏈路負載均衡提供相關(guān)的參數(shù)配置。高級配置模塊
高級設(shè)置負載實現(xiàn)負載均衡系統(tǒng)的雙機熱備、多端口映射服務(wù)的配置系統(tǒng)管理模塊
系統(tǒng)管理模塊提供對負載均衡系統(tǒng)服務(wù)IP、管理IP的配置。管理IP是對負載均衡系統(tǒng)進行配置管理的IP，適用于負載均衡系統(tǒng)首次配置服務(wù)IP是負載均衡系統(tǒng)對外提供服務(wù)的IP。結(jié)構(gòu)設(shè)計方案。
實施例負載均衡調(diào)度步驟如下1)通過虛擬IP計算對外提供單個IP地址單一 IP模塊實現(xiàn)多臺并行網(wǎng)絡(luò)通信單元情況下整個后端集群的單一入口功能；
2)監(jiān)控模塊監(jiān)測10個負載均衡處理模塊的處理器的利用率、內(nèi)存使用情況，及后臺服務(wù)器信息等；
3)用戶數(shù)據(jù)到達前臺負載均衡交換模塊后，由其負責把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)到后臺的負載均衡處理模塊；
4)后臺負載均衡交換模塊負責10個負載均衡處理模塊的數(shù)據(jù)互備和狀態(tài)檢測；
5)10個負載均衡處理模塊采用Trimking模塊，心跳檢測方式實現(xiàn)多機下的鏈路聚集， 由它來控制使多臺并行網(wǎng)絡(luò)通信單元，通過內(nèi)置交換機實現(xiàn)鏈路聚集；
6)負載均衡服務(wù)器B在內(nèi)存中建立一個CPU等資源的利用報表，從而實現(xiàn)刀片服務(wù)器 B把自己的內(nèi)存、IO信息映射到相鄰服務(wù)器，使得B壞掉的時候A和C可以及時同步，如圖 3所示；7)負載均衡處理模塊根據(jù)持續(xù)性功能、實服務(wù)組匹配策略、調(diào)度算法，與真實服務(wù)器建立起TCP連接，再用真實服務(wù)器地址重寫客戶端請求報文的目標地址，并將請求發(fā)送給真實服務(wù)器；
8)真實服務(wù)器的響應(yīng)報文通過負載均衡設(shè)備時，報文的源地址被還原為虛服務(wù)的VSIP，再返回給客戶端，完成整個負載調(diào)度過程。 除說明書所述的技術(shù)特征外，均為本專業(yè)技術(shù)人員的已知技術(shù)。
權(quán)利要求
1. 一種計算機多機熱備負載均衡系統(tǒng)，其特征在于包含如下模塊和系統(tǒng)10個負載均衡處理模塊，2個負載均衡交換模塊，1個高速信號背板，2個負載均衡管理模塊，網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)和負載均衡管理系統(tǒng)；負載均衡管理系統(tǒng)采用trimking實現(xiàn)多個負載均衡處理模塊的鏈路聚集，單一 IP模塊將多個負載均衡處理模塊單元整合到后端的單一入口，相鄰負載均衡處理模塊實現(xiàn)主控備份，整體形成環(huán)狀主備環(huán)，通過心跳檢測來檢測負載均衡處理模塊狀態(tài)，當其中負載均衡處理模塊發(fā)生故障了，相鄰的負載均衡處理模塊就接管該任務(wù)，并且實時監(jiān)測應(yīng)用服務(wù)器負載狀況，根據(jù)所設(shè)置的調(diào)度方式自動分配來自客戶端的請求，自動屏蔽掉服務(wù)器池中服務(wù)器的故障，實現(xiàn)業(yè)務(wù)不中斷和高可用，充分利用系統(tǒng)資源， 最大發(fā)揮刀片服務(wù)器的性能；負載均衡管理系統(tǒng)包括負載均衡交換模塊、負載均衡處理模塊、負載均衡管理模塊和負載均衡設(shè)備，其中負載均衡交換模塊前臺負載均衡交換模塊負責業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)交互，用戶數(shù)據(jù)到達前臺負載均衡交換模塊后，把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)到后臺的負載均衡處理模塊；2個負載均衡交換模塊對內(nèi)提供10個千兆鏈路，對外提供4個千兆和4個萬兆鏈路；負載均衡處理模塊系統(tǒng)共有10個負載均衡處理模塊，每個負載均衡處理模塊包含多顆化切1 Sandy Bridge處理器，負責數(shù)據(jù)互備和狀態(tài)檢測；通過心跳檢測來實現(xiàn)主控備份， 整體形成環(huán)狀主備環(huán)，當其中負載均衡處理模塊發(fā)生故障，相鄰的負載均衡處理模塊就接管該任務(wù)，實現(xiàn)業(yè)務(wù)不中斷和高可用；負載均衡管理模塊由冗余系統(tǒng)管理控制器、模塊級監(jiān)控診斷代理和多重監(jiān)控診斷網(wǎng)絡(luò)組成，實現(xiàn)系統(tǒng)帶外故障監(jiān)控與診斷，有效地解決數(shù)據(jù)流量過大、網(wǎng)絡(luò)負荷過重的問題； 負載均衡設(shè)備的遠程管理采用B/S架構(gòu)進行設(shè)計，負責負載均衡器的web方式的配置與管理功能包括負載均衡器的監(jiān)控、四層/七層服務(wù)配置、調(diào)度策略的配置、鏈路負載均衡的配置、虛擬負載均衡的管理、負載均衡器雙機等高級配置；包括下列功能模塊 監(jiān)控模塊動態(tài)監(jiān)控負載均衡系統(tǒng)處理器的利用率、內(nèi)存使用情況，四層負載均衡、七層負載均衡的服務(wù)情況以及后臺服務(wù)器信息； 服務(wù)配置模塊服務(wù)配置模塊包括四個部分服務(wù)器池、IP服務(wù)、四層服務(wù)、七層服務(wù)、鏈路服務(wù)，其中服務(wù)器池用于存放后臺真實服務(wù)器，對真實服務(wù)器進行管理；IP服務(wù)提供應(yīng)用服務(wù)的虛擬服務(wù)IP及相關(guān)的參數(shù)的配置；四層服務(wù)為四層負載均衡服務(wù)提供相關(guān)參數(shù)的配置；七層服務(wù)為七層負載均衡提供相關(guān)參數(shù)的配置；鏈路服務(wù)為鏈路負載均衡提供相關(guān)的參數(shù)配置；高級配置模塊高級設(shè)置負載實現(xiàn)負載均衡系統(tǒng)的雙機熱備、多端口映射服務(wù)的配置； 系統(tǒng)管理模塊系統(tǒng)管理模塊提供對負載均衡系統(tǒng)服務(wù)IP、管理IP的配置，管理IP是對負載均衡系統(tǒng)進行配置管理的IP，適用于負載均衡系統(tǒng)首次配置服務(wù)IP是負載均衡系統(tǒng)對外提供服務(wù)的IP ；負載均衡調(diào)度步驟如下1)通過虛擬IP計算對外提供單個IP地址單一IP模塊實現(xiàn)多臺并行網(wǎng)絡(luò)通信單元情況下整個后端集群的單一入口功能；2)監(jiān)控模塊監(jiān)測10個負載均衡處理模塊的處理器的利用率、內(nèi)存使用情況，及后臺服務(wù)器信息；3)用戶數(shù)據(jù)到達前臺負載均衡交換模塊后，由其負責把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)到后臺的負載均衡處理模塊；4)后臺負載均衡交換模塊負責10個負載均衡處理模塊的數(shù)據(jù)互備和狀態(tài)檢測；5)10個負載均衡處理模塊采用Trimking模塊，心跳檢測方式實現(xiàn)多機下的鏈路聚集，由它來控制使多臺并行網(wǎng)絡(luò)通信單元，通過內(nèi)置交換機實現(xiàn)鏈路聚集；6)假設(shè)，負載均衡服務(wù)器B在內(nèi)存中建立一個CPU等資源的利用報表，從而實現(xiàn)刀片服務(wù)器B把自己的內(nèi)存、IO信息映射到相鄰服務(wù)器，使得B壞掉的時候刀片服務(wù)器A和刀片服務(wù)器C及時同步；7)負載均衡處理模塊根據(jù)持續(xù)性功能、實服務(wù)組匹配策略、調(diào)度算法，與真實服務(wù)器建立起TCP連接，再用真實服務(wù)器地址重寫客戶端請求報文的目標地址，并將請求發(fā)送給真實服務(wù)器；8)真實服務(wù)器的響應(yīng)報文通過負載均衡設(shè)備時，報文的源地址被還原為虛服務(wù)的VSIP，再返回給客戶端，完成整個負載調(diào)度過程。
全文摘要
本發(fā)明提供一種計算機多機熱備負載均衡系統(tǒng)，系統(tǒng)采用trunking實現(xiàn)多個負載均衡處理模塊的鏈路聚集，單一IP模塊將多個負載均衡處理模塊單元整合到后端的單一入口，相鄰負載均衡處理模塊實現(xiàn)主控備份，整體形成環(huán)狀主備環(huán)，通過心跳檢測來檢測負載均衡處理模塊狀態(tài)，當其中負載均衡處理模塊發(fā)生故障了，相鄰的負載均衡處理模塊就接管該任務(wù)，并且實時監(jiān)測應(yīng)用服務(wù)器負載狀況，根據(jù)所設(shè)置的調(diào)度方式自動分配來自客戶端的請求，自動屏蔽掉服務(wù)器池中服務(wù)器的故障，實現(xiàn)業(yè)務(wù)不中斷和高可用，充分利用系統(tǒng)資源，最大發(fā)揮刀片服務(wù)器的性能。
文檔編號H04L12/26GK102387218SQ20111037668
公開日2012年3月21日 申請日期2011年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月24日
發(fā)明者林楷智, 貢維, 陳彥靈 申請人:浪潮電子信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司