技术领域
[0001] 本
发明涉及
云计算技术领域，尤其涉及一种基于OpenStack架构的云计算平台所使用的一种负载均衡系统。
背景技术
[0002] 云
节点(node)是具有一定虚拟网络资源、虚拟存储资源、虚拟计算资源，并可通过向云计算服务商发送
请求，以在云计算用户的终端上搭建属于自己的云节点(即“私有云”)的一种虚拟的计算机。云节点通常在云服务商所搭建的物理机中通过启动庞大的
虚拟机的方式形成。
[0003] 云计算平台提供了大容量、高配置的
服务器集群，提高了服务能
力与运行速度，同时也面临着网络
访问的高并发等问题。负载均衡实现的是将一台计算机的任务分配给两台或者多台计算机来完成，提高了工作效率。负载均衡可以通过
硬件、
软件或者两者的组合来实现。通常，负载均衡应用于服务器集群环境中。
[0004] LBaaS(Load-Balancing-as-a-Service)是OpenStack开源云平台管理项目中的一个网络组件，其主要提供负载均衡服务。但是LBaaS在配置方面还缺少一定的灵活性，比如不可以同时对两个VIP配置相同的IP地址和不同的端口；同时，在对IP地址的配置方面也具有一定的局限性。
[0005] 中国公开
专利CN 102833355A提出了一种负载均衡机制，其使用双向通信的方式建立虚拟机与负载均衡服务器之间的负载探测与状态反馈机制，实现虚拟机的状态的及时反馈和处理，通过增减
应用服务器的数量来是实现应用的负载均衡。这种方法在对虚拟机的状态进行动态的工作较为繁重，需要检测包括CPU、内存、带宽压力测试等方便，导致虚拟机开销较大；另外没有对虚拟机网络连接数等数据进行检测，将其应用到网络方面的负载均衡具有一定的局限性。
[0006] 有鉴于此，有必要对
现有技术中的基于OpenStack架构的云计算平台的负载均衡系统予以改进，以解决上述技术问题。
发明内容
[0007] 本发明的目的在于公开一种基于OpenStack架构的计算机集群的负载均衡系统，用以解决云计算平台中网络访问的并发性所导致的云节点不均衡的技术问题，并实现对网络资源的合理配置，提高虚拟机对不同网络拓扑结构的网络环境的适应性。
[0008] 为实现上述发明目的，本发明提供了一种负载均衡系统，用于对基于OpenStack部署的云节点进行负载均衡配置，所述负载均衡系统包括：
[0009] 至少用于对云节点提供负载均衡服务的负载均衡模
块，
[0010] 若干用于对云节点的负载进行均衡计算与对后端模块进行动态健康检查的监听模块，
[0011] 若干用于设置与云节点所对应服务权重的后端模块，并根据更新后的负载均衡系统的配置参数对云节点的网络应用环境动态地执行启动和/或删除后端服务实例的配置操作。
[0012] 作为本发明的进一步改进，所述负载均衡模块还能够对所述负载均衡系统的连接数类型进行配置。
[0013] 作为本发明的进一步改进，所述连接数类型的默认设置为不限制最大连接数。
[0014] 作为本发明的进一步改进，所述负载均衡模块支持的连接数类型包括TCP连接、HTTP连接、HTTPS连接。
[0015] 作为本发明的进一步改进，所述负载均衡模块能够为负载均衡系统配置并支持多个公网IP地址和/或多个私有IP地址。
[0016] 作为本发明的进一步改进，所述云节点端能够按照后端模块所提供的服务类型自适应地匹配选择负载均衡
算法。
[0017] 作为本发明的进一步改进，所述负载均衡算法包括动态加权轮询算法、最小连接数算法、加权源地址
哈希算法、URL哈希算法、加权参数哈希算法。
[0018] 作为本发明的进一步改进，所述监听模块的健康检查方式包括TCP检查、PING检查、HTTP检查、HTTPS检查，监听模块通过向后端模块发送数据包或指令，以检测后端模块的服务状态；
[0019] 当某一后端模块通过健康检查被认定为不健康的后端模块时，则从可用虚拟资源池中移出该不健康的后端模块，以隔离所述不健康的后端模块；
[0020] 当所述从可用虚拟资源池中移出的不健康的后端模块通过健康检查，则重新移入可用虚拟资源池。
[0021] 作为本发明的进一步改进，所述健康检查的健康指标包括检查间隔、超时时间、不健康
阈值以及健康阈值。
[0022] 作为本发明的进一步改进，所述负载均衡系统能够在云节点和/或形成云节点的物理机中运行。
[0023] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过本发明，解决了基于OpenStack云平台中网络访问的并发性导致的云节点负载不均衡的问题，动态地对后端模块进行包括健康检查在内的监控，依据转发策略最优化的选择服务实例进行网络请求的转发，可应用于多种网络拓扑结构，提高了云节点的可靠性。
附图说明
[0024] 图1为本发明一种负载均衡系统的系统结构示意图；
[0025] 图2为本发明中的监听模块进行健康检查的
计算机程序逻辑
流程图。
具体实施方式
[0026] 下面结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本发明的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本发明的保护范围之内。
[0027] 请参图1所示，图1为本发明一种负载均衡系统的一种具体实施方式。在本实施方式中，所述负载均衡系统100能够在云节点中运行；当然也可以在形成云节点的物理机中运行，也可以在云节点及形成云节点的物理机同时加载并运行。本实施方式仅对在云节点中运行的负载均衡系统100进行示范性说明。
[0028] 在整个云平台上，用户可以通过WEB端进行负载均衡系统100的创建、配置等各种操作，负载均衡系统100的底层可以采用HAproxy等驱动程序。
[0029] 在本实施方式中，一种用于对基于OpenStack部署的云节点进行负载均衡配置的负载均衡系统100，该负载均衡系统100包括：
[0030] 负载均衡模块10，至少用于对云节点提供负载均衡服务；
[0031] 若干监听模块20，用于对云节点的负载进行均衡计算与对后端模块30进行动态的健康检查；以及，
[0032] 若干后端模块30，用于设置与云节点所对应服务权重，并根据更新后的负载均衡系统100的配置参数对云节点的网络应用环境动态地执行启动和/或删除后端服务实例的配置操作。
[0033] 本具体实施方式中的所述负载均衡系统100运行于云计算用户(以下简称“用户”)所部属的云节点中，并能够对云节点的负载进行负载均衡配置。
[0034] 其中，服务实例包括但不限定于例如WEB服务、Email服务、FTP服务以及
数据库服务等云计算服务。对服务实例的添加或删除能够根据启动云节点的计算机集群服务器(即提供云计算服务后台的物理机)的负载情况及云节点的负载情况动态地进行，并有效地提供正常服务实例的运行。具体的，某一特定的服务实例由一个或者多个可用的后端模块30所提供。
[0035] 在云节点中创建一个或多个负载均衡模块10，将多分配的公网IP地址绑定到负载均衡模块10上，这样通过该虚拟网卡40的网络请求就为负载均衡模块10服务；同时，也可以对负载均衡系统100中所包含的若干虚拟网卡40的流量进行配置，从而实现对运行该负载均衡系统100的云节点进行数据流量限制的目的。
[0036] 然后，创建监听模块20并将其与负载均衡模块10进行绑定。监听模块20实现的功能包括：监听具体的某个网络IP地址，将其根据负载均衡策略进行最优化的选择后端设备并进行转发。因此，需要创建后端服务实例配置并绑定到对应的监听模块20上，从而完成整个负载均衡策略的配置。
[0037] 在本实施方式中，该负载均衡模块10能够为负载均衡系统100配置多个公网IP地址，并且能够支持多个公网IP地址。当然，也可通过该负载均衡模块10为该负载均衡系统100配置并支持多个私有IP地址，或者为负载均衡系统100同时配置并支持多个公网IP地址与私有IP地址的方式，并通过该负载均衡模块10对所述负载均衡系统100的连接数类型进行配置。同时，该负载均衡模块10还能够对所述负载均衡系统100的连接数类型进行配置。优选的，该负载均衡模块10所配置的连接数类型的默认设置为不限制最大连接数，从而有效地解决现有技术中高并发性所导致的网络通讯故障的技术问题。
[0038] 监听模块20对负载均衡模块10执行的配置负载均衡算法是指，负载均衡系统100通过何种策略来选择后端模块30进行网络请求的转发规则。具体的，在本实施方式中，所述负载均衡算法包括动态加权轮询算法、最小连接数算法、加权源地址哈希算法、URL哈希算法、加权参数哈希算法。云节点端能够按照后端模块30所提供的服务类型自适应地匹配选择负载均衡算法。负载均衡模块10支持的连接数类型包括TCP连接、HTTP连接、HTTPS连接。
[0039] 具体而言，最小连接数算法适用于回话保持较长的类型，例如轻量目录访问协议(LDAP)、结构化查询语言(SQL)等；加权源地址哈希算法适用于TCP类型，保证了同一个云节点的访问请求都转发至同一后端模块10。
[0040] 在本实施方式中，监听模块20对后端模块30所进行的动态的健康检查是指，负载均衡模块10对后端模块30的服务运行状态进行动态的健康检查。当某个后端模块30的服务出现异常(即不可用)的时候，会将其暂
时移出可用虚拟资源池，实现了隔离不可用后端模块的功能；当该不可用的后端模块30变为可用状态后，又会将其重新加入可用虚拟资源池中。该可用虚拟资源池由若干健康的后端模块30所形成。
[0041] 结合参照图2所示，在本实施方式中，监听模块20对后端模块30进行动态的健康检查，保证了将网络请求转发给健康的后端模块30(即可用的后端模块)，实现了云节点的高可用性，具有更好的用户体验。
[0042] 具体的，该健康检查方式包括TCP检查、PING检查、HTTP检查、HTTPS检查等。通过向后端模块30发送TCP包、HTTP请求等来检测后端模块30的当前服务状态。其中，所述健康检查的健康指标包括：超时时间、检查间隔、不健康阈值和健康阈值。其中，该超时时间是指，等待健康检查请求响应返回的超时时间，超时会被作为一次检查失败；所述不健康阈值指的是连续健康检查失败多少次后，将会认为该后端服务不健康，将其移出可用后端模块池；所述健康阈值指的是连续健康检查成功多少次后，将会认为该后端服务恢复
健康状态，将其添加至可用虚拟资源池中。优选的，该健康阈值为2次至10次，并更优选为2次。
[0043] 在本实施方式中，该一个监听模块20绑定连接至少两个后端模块30。在给负载均衡系统100的监听模块20添加后端模块30的配置过程中，可以为若干后端模块30设置其所对应的服务权重，在选择动态加权轮询算法时候，依据不同的后端模块30的处理能力进行服务权重值的设定。如后端模块30A的处理能力是后端模块B的2倍，则可以将后端模块30A的服务权重设置为后端模块30B的2倍，实现负载均衡系统100将会按2∶1的比例转发网络请求至后端模块30A和后端模块30B。实现了虚拟资源池的虚拟资源和处理能力不均情况下的负载均衡。当增加或者删除监听模块20及后端模块30时，需要更新负载均衡系统100的配置。
[0044] 在为负载均衡模块10绑定公网IP地址的操作中，可以对所绑定的一个或者多个虚拟网卡40的出入流量进行配置，实现限流的作用。另外，可以随时地进行公网IP地址的解绑操作，用户可以按需进行网络IP资源分配，节省了网络IP的资源，可以支持灵活的网络拓扑结构。
[0045] 上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。
[0046] 对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性
实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附
权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0047] 此外，应当理解，虽然本
说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
