技术领域
[0001] 本
发明涉及信息技术领域，尤其涉及一种负载均衡方法及其控制器。
背景技术
[0002] 现在
电梯物联网采集系统大部分都是电梯设备通过无线网络方式直接连接电梯物联网
服务器集群，该集群中包含多台
应用服务器。电梯物联网
监控系统中需要将电梯
信号分流到应用服务器进行处理，一般的连接方式是给设备分别设置连接应用服务器参数，让设备分别连接到不同的应用服务器，但这样就导致了设备参数初始化复杂化，也不利于后期对于设备的维护。另一个连接方式是设置一台主服务器，所有的设备都先连接到这台主服务器，然后再分流到从服务器，但系统中都是根据当前整个服务器的总负载计算负载率，这样不能有效的识别不同的服务如视频服务、网页
请求服务等对负载率影响最大的点，就有可能出现多台应用服务器连接数基本相近，但系统中有的业务服务器处理业务量实际很大，这样计算的负载率跟实际情况相差是比较大的。
发明内容
[0003] 本发明提供了一种负载均衡方法及其控制器。
[0004] 一方面，本发明提供了一种负载均衡方法，该方法包括：
[0005] 接收连接请求，所述连接请求中包括源IP地址、协议、协议端口号；
[0006] 根据所述协议、协议端口号识别所述连接请求的类别；
[0007] 根据所述连接请求的类别获取与所述类别相匹配的所有应用服务器；
[0008] 获取所述所有相匹配的应用服务器的运行状况信息；
[0009] 根据所述源IP地址和所述运行状况信息按照预设的规则从所述所有相匹配的应用服务器中获得负载最小的应用服务器，所述预设的规则与所述连接请求的类别相关；
[0010] 将所述连接请求重定向到负载最小的应用服务器上。
[0011] 另一方面，本发明提供了一种负载均衡控制器，该负载均衡控制器包括：
[0012] 接收单元，用于接收连接请求，所述连接请求中包括源IP地址、协议、协议端口号；
[0013] 识别单元，用于根据所述协议、协议端口号识别所述连接请求的类别；
[0014] 获取单元，用于根据所述连接请求的类别获取与所述类别相匹配的所有应用服务器；所述获取单元，还用于获取所述所有相匹配的应用服务器的运行状况信息；
[0015] 计算单元，用于根据所述源IP地址和所述运行状况信息按照预设的规则从所述所有相匹配的应用服务器中获得负载最小的应用服务器，所述预设的规则与所述连接请求的类别相关；
[0016] 重定向单元，用于将所述连接请求重定向到负载最小的应用服务器上。
[0017] 本发明
实施例提供的方法和负载均衡控制器根据连接请求中的源IP地址和相匹配的应用服务器的运行状况信息按照预设的规则计算相匹配的应用服务器的负载，该预设的规则与所述连接请求的类别有关，即应用服务器的负载与连接请求的类别有关。该方法和负载均衡控制器可以根据连接请求的类别来计算不同的连接请求对应用服务器负载的影响，即能识别不同的服务对应用服务器负载的影响，平衡了负载，避免了通过连接数来分配连接请求而带来的负载不均衡的情况。
附图说明
[0018] 为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019] 图1是本发明实施例提供的一种负载均衡方法的示意
流程图；
[0020] 图2是本发明实施例提供的S105的子流程示意图；
[0021] 图3是本发明另一实施例提供的一种负载均衡方法的示意流程图；
[0022] 图4是本发明实施例提供的S307的子流程示意图；
[0023] 图5是本发明实施例提供的物联网采集系统的示意性
框图；
[0024] 图6是本发明实施例提供的一种负载均衡控制器的示意性框图；
[0025] 图7是本发明实施例提供的计算单元的示意性框图。
[0026] 图8是本发明另一实施例提供的一种负载均衡控制器的示意性框图；
[0027] 图9是本发明实施例提供的确定单元的示意性框图；
[0028] 图10是本发明又一实施例提供的一种负载均衡控制器的示意性框图。
具体实施方式
[0029] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0030] 应当理解，当在本
说明书和所附
权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
[0031] 还应当理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
[0032] 图1为本发明实施例提供的一种负载均衡方法流程示意图。该方法包括 S101～S106。
[0033] S101，接收连接请求，该连接请求中包括源IP地址、协议、协议端口号。协议和协议端口号可以确定一个连接请求的服务类别，如协议为FTP、协议端口号为21，表示该连接请求是文件传输服务；http超文本传输协议、协议端口号为80，表示该连接请求为网页请求等。
[0034] S102，根据所述协议、协议端口号识别连接请求的类别。
[0035] S103，根据连接请求的类别获取所有相匹配的应用服务器。其中，所有相匹配的应用服务器有一个或者多个。如FTP的文件传输服务器有三个，根据连接请求的类别获取所有相匹配的应用服务器三个。
[0036] S104，获取所有相匹配的应用服务器的运行状况信息。该运行状况信息包括应用服务器的
硬件运行状况信息和网络运行状况信息。应用服务器的硬件运行状况信息包括CPU负载、内存负载、
硬盘负载等参数，网络运行状况信息包括连接数负载、网络流量负载等参数。该运行状况信息是由应用服务器实时发送的。
[0037] S105，根据源IP地址和运行状况信息按照预设的规则从所有相匹配的应用服务器中获得负载最小的应用服务器，该预设的规则与连接请求的类别相关。具体地，请参看图2，S105包括S201-S202。S201，根据源IP地址所在的区域和运行状况信息按照预设的规则计算相匹配的应用服务器的负载，该运行状况信息包括CPU负载、内存负载、硬盘负载、连接数负载、网络流量负载等。具体的计算公式如公式(1)所示。
[0038]
[0039] 其中，∑Ri＝1，CPU表示CPU占用率，Memory表示内存占用率，Disk表示硬盘使用率，CurrentConnect表示当前连接数，AccessConnect表示可连接数， CurrentBytes表示当前带宽，AccessBytes表示可用带宽，R6表示区域权重值。其中， Ri是权重值，根据请求连接的类别来分配权重值，Ri的值表示负载参数的重要程度。同一类请求连接中，Ri的值根据负载参数的重要程度来分配。不同类别的请求连接中，同一个负载参数的Ri值也可能不相同。如视频服务器会同时连接多道
视频流，受CPU和网络的影响比较大，那么CPU负载参数和网络流量负载参数的权重值会较大。应用服务器负载的计算根据请求连接的类别的不同而给负载参数赋予不同的权重，这样能有效的识别不同的服务对负载影响较大的点，使计算出的负载更符合真实情况。另外，区域权重值是通过对源IP地址进行归类分析得到的。同一地域的源IP地址的区域权重值相同，不同地域的源 IP地址的区域权重值不同，也可以设置使用其他合适的权重值。区域权重值可以是预先设置好的，也可以通过其他合适的方法设置。
通过设置区域权重值使计算出来的负载与源IP地址的地域相关。如在电梯物联网采集系统中，由于电梯设备的特征及其分布特点，即电梯设备基本都是安装和使用在固定的地点，生命周期中不会变化，负载均衡控制器将对电梯设备进行划分，将归属于相同相近地点的电梯设备设置为相同的区域权重值，不同地点的电梯设备设置为不同的区域权重值。离应用服务器的距离越远，区域权值越小，离应用服务器的距离越近，区域权值越大，以使得归属于相同相近地点的设备的连接请求分配到同一台应用服务器，这样对设备的操作及查看也落在同一台应用服务器上，减少系统开销。S202，获取负载最小的应用服务器。
[0040] S106，将连接请求重定向到负载最小的应用服务器上。
[0041] 上述方法实施例根据连接请求中的源IP地址和相匹配的应用服务器的运行状况信息按照预设的规则计算相匹配的应用服务器的负载，可以根据连接请求的类别来计算对应用服务器负载的影响，能动态的计算负载，有效的识别不同的服务对负载影响较大的点，使计算出的负载更符合真实情况，平衡了系统的负载，避免了通过连接数来分配连接请求而带来的负载不均衡的情况。另外，将归属于相同相近地点的设备设置为相同的区域权重值，不同地点的设备设置为不同的区域权重值，以使得归属于相同相近地点的设备的连接请求分配到同一台应用服务器，这样对设备的操作及查看也落在同一台应用服务器上，减少系统开销。
[0042] 图3为本发明另一实施例提供的一种负载均衡方法的流程示意图。该方法包括S301～S308。该方法实施例与图1中的实施例的区别在于：S306-S308的不同。步骤S301-S305请参看图1中的实施例的内容。
[0043] S306，根据源IP地址查找是否有该源IP地址的连接请求重定向到应用服务器的记录。负载均衡控制器会保存源IP地址的连接请求重定向到应用服务器的记录，根据源IP地址在保存的数据中查找是否有该源IP地址的连接请求重定向到应用服务器的记录。
[0044] S307，若有记录，根据所述记录对应的应用服务器的负载来确定所述连接请求要重定向的应用服务器。具体地，如图4所示，S307包括S401-S404。S401，获取所述记录对应的应用服务器的负载、预设负载。S402，判断所述记录对应的应用服务器的负载是否超过预设负载。若超过预设负载，说明该应用服务器已经超负荷或者要超负荷了，不能再将连接请求重定向到该应用服务器上了，执行S403；若没有超过预设负载，执行S404。S403，确定将该连接请求重定向到负载最小的应用服务器上。S404，确定将该连接请求重定向到该记录对应的应用服务器上。即若没有超过预设负载，确定将该连接请求重定向到该记录对应的应用服务器上，以使得同一个设备的多个连接请求分配到同一个应用服务器上，这样对设备的操作及查看也落在同一台应用服务器上，提高了工作效率，减少了系统开销。
[0045] S308，将所述连接请求重定向到确定后的应用服务器上。
[0046] 上述方法实施例根据源IP地址查找是否有该源IP地址的连接请求重定向到应用服务器的记录，若有记录，根据该记录对应的应用服务器的负载来确定该连接请求要重定向的业务服务器。具体地，若该记录对应的应用服务器的负载超过预设负载，确定将连接请求重定向到负载最小的应用服务器上；若没有超过预设负载，确定将该连接请求重定向到该记录对应的应用服务器上。该实施例保证了负载均衡的同时，使得同一个设备的多个连接请求尽量分配到同一个应用服务器上，这样对设备的操作及查看也集中在同一台服务器上，提高了工作效率，减少了系统开销。
[0047] 图5为本发明实施例提供的物联网采集系统的示意性框图。该物联网采集系统50包括采集设备501、负载均衡控制器502、应用服务器503。
[0048] 应用服务器503向负载均衡控制器502发送注册信息，其中注册信息包括应用服务器的IP地址、运行状况信息等，同时应用服务器503实时的向负载均衡控制器502发送运行状况信息。
[0049] 采集设备501向负载均衡控制器502发送连接请求，负载均衡控制器502 接收到连接请求后，通过方法实施例描述的负载均衡方法计算出最优的应用服务器后，将连接请求重定向到最优的应用服务器上。其中，最优的应用服务器包括负载最小的应用服务器、有记录的源IP地址对应的应用服务器。应用服务器503处理连接请求并将处理连接请求的结果返回给采集设备501，同时将运行状况信息发送给负载均衡控制器502。
[0050] 该物联网采集系统应用到电梯物联网采集系统中，该电梯物联网采集系统包括电梯设备、负载均衡控制器、应用处理器。该电梯物联网采集系统的负载均衡控制器采用方法实施例描述的负载均衡方法。在该电梯物联网采集系统中，电梯设备不需要经过复杂的出厂配置，无需关心哪台应用服务器处理电梯设备的连接请求，只需配置电梯设备的IP和
接口即可，以使电梯设备简单化，提高了电梯设备的通用性，降低了用户管理电梯设备的经济成本。同时在添加应用服务器时，只需在负载均衡控制器中注册即可投入使用。
[0051] 图6为本发明实施例提供的一种负载均衡控制器的示意性框图。该负载均衡控制器60包括接收单元601、识别单元602、获取单元603、计算单元604、重定向单元605。
[0052] 接收单元601，用于接收连接请求，该连接请求中包括源IP地址、协议、协议端口号。协议和协议端口号可以确定一个连接请求的服务类别，如协议为FTP、协议端口号为21，表示该连接请求是文件传输服务；http超文本传输协议、协议端口号为80，表示该连接请求为网页请求等。接收单元601，还用于接收并保存应用服务器发送的运行状况信息。
[0053] 识别单元602，用于根据所述协议、协议端口号识别连接请求的类别。
[0054] 获取单元603，用于根据连接请求的类别获取所有相匹配的应用服务器。其中，所有相匹配的应用服务器有一个或者多个。如FTP的文件传输服务器有三个，根据连接请求的类别获取所有相匹配的应用服务器三个。
[0055] 获取单元603，还用于获取所有相匹配的应用服务器的运行状况信息。该运行状况信息包括应用服务器的硬件运行状况信息和网络运行状况信息。应用服务器的硬件运行状况信息包括CPU负载、内存负载、硬盘负载等参数，网络运行状况信息包括连接数负载、网络流量负载等参数。
[0056] 计算单元604，用于根据源IP地址和运行状况信息按照预设的规则从所有相匹配的应用服务器中获得负载最小的应用服务器，该预设的规则与连接请求的类别相关。具体地，请参看图7，计算单元604包括负载计算单元701、应用服务器获取单元702。负载计算单元701，用于根据源IP地址所在的区域和运行状况信息按照预设的规则计算相匹配的应用服务器的负载，该运行状况信息包括CPU负载、内存负载、硬盘负载、连接数负载、网络流量负载等。具体的计算公式如图1实施例中的公式(1)所示。其中，∑Ri＝1，CPU表示CPU占用率，Memory表示内存占用率，Disk表示硬盘使用率，CurrentConnect表示当前连接数，AccessConnect表示可连接数，CurrentBytes表示当前带宽，AccessBytes表示可用带宽，R6表示区域权重值。其中，Ri是权重值，根据请求连接的类别来分配权重值，Ri的值表示负载参数的重要程度。同一类请求连接中，Ri的值根据负载参数的重要程度来分配。不同类别的请求连接中，同一个负载参数的Ri值也可能不相同。如视频服务器会同时连接多道视频流，受CPU和网络的影响比较大，那么CPU负载参数和网络流量负载参数的权重值会较大。应用服务器负载的计算根据请求连接的类别的不同而给负载参数赋予不同的权重，这样能有效的识别不同的服务对负载影响较大的点，使计算出的负载更符合真实情况。另外，区域权重值是通过对源IP地址进行归类分析得到的。同一地域的源IP 地址的区域权重值相同，不同地域的源IP地址的区域权重值不同，也可以设置使用其他合适的权重值。区域权重值可以是预先设置好的，也可以通过其他合适的方法设置。通过设置区域权重值使计算出来的负载与源IP地址的地域相关。如在电梯物联网采集系统中，由于电梯设备的特征及其分布特点，即电梯设备基本都是安装和使用在固定的地点，生命周期中不会变化，负载均衡控制器将对电梯设备进行划分，将归属于相同相近地点的电梯设备设置为相同的区域权重值，不同地点的电梯设备设置为不同的区域权重值。离应用服务器的距离越远，区域权值越小，离应用服务器的距离越近，区域权值越大，以使得归属于相同相近地点的设备的连接请求分配到同一台应用服务器，这样对设备的操作及查看也落在同一台应用服务器上，减少系统开销。应用服务器获取单元702，用于获取负载最小的应用服务器。
[0057] 重定向单元605，用于将连接请求重定向到负载最小的应用服务器上。
[0058] 上述负载均衡控制器根据连接请求中的源IP地址和相匹配的应用服务器的运行状况信息按照预设的规则计算相匹配的应用服务器的负载，可以根据连接请求的类别来计算对应用服务器负载的影响，能动态的计算负载，有效的识别不同的服务对负载影响较大的点，使计算出的负载更符合真实情况，平衡了系统的负载，避免了通过连接数来分配连接请求而带来的负载不均衡的情况。另外，将归属于相同相近地点的设备设置为相同的区域权重值，不同地点的设备设置为不同的区域权重值，以使得归属于相同相近地点的设备的连接请求分配到同一台应用服务器，这样对设备的操作及查看也落在同一台应用服务器上，减少系统开销。
[0059] 图8为本发明实施例提供的一种负载均衡控制器的示意性框图。该负载均衡控制器80包括接收单元801、识别单元802、获取单元803、计算单元804、查找单元805、确定单元806、重定向单元807。该实施例与图6中的实施例的区别在于：查找单元805、确定单元806、重定向单元807的不同。其中，接收单元801、识别单元802、获取单元803、计算单元804请参看图6实施例中接收单元601、识别单元602、获取单元603、计算单元604的描述。
[0060] 查找单元805，用于根据源IP地址查找是否有该源IP地址的连接请求重定向到应用服务器的记录。负载均衡控制器会保存源IP地址的连接请求重定向到应用服务器的记录，根据源IP地址在保存的数据中查找是否有该源IP地址的连接请求重定向到应用服务器的记录。
[0061] 确定单元806，用于若有所述源IP地址的连接请求重定向到应用服务器的记录，根据所述记录对应的应用服务器的负载来确定所述连接请求要重定向的应用服务器。具体地，如图9所示，确定单元806包括负载获取单元901、负载判断单元902、重定向确定单元903。负载获取单元901，用于获取所述记录对应的应用服务器的负载、预设负载；负载判断单元902，用于判断所述记录对应的应用服务器的负载是否超过预设负载。重定向确定单元
903，用于若所述记录对应的应用服务器的负载超过预设负载，确定将该连接请求重定向到负载最小的应用服务器上。即若超过预设负载，说明该应用服务器已经超负荷或者要超负荷了，不能再将连接请求重定向到该应用服务器上了。重定向确定单元903，还用于若所述记录对应的应用服务器的负载没有超过预设负载，确定将该连接请求重定向到该记录对应的应用服务器上。即若没有超过预设负载，确定将该连接请求重定向到该记录对应的应用服务器上，以使得同一个设备的多个连接请求分配到同一个应用服务器上，这样对设备的操作及查看也落在同一台应用服务器上，提高了工作效率，减少了系统开销。
[0062] 图10为本发明又一实施例提供的一种负载均衡控制器的示意性框图。该负载均衡控制器100包括包括
存储器101以及处理器102，上述存储器101以及处理器102通过总线103连接。其中：
[0063] 存储器101，用于存储带有各种功能的程序数据。本发明实施例中存储器 101存储的数据包括连接请求、应用服务器的运行状况信息、源IP地址的连接请求重定向到应用服务器的记录、权重值等，以及其他可调用并运行的程序数据。具体实现中，本发明实施例的存储器101可以是系统存储器，比如，挥发性的(诸如RAM)，非易失性的(诸如ROM，闪存等)，或者两者的结合。具体实现中，本发明实施例的存储器101还可以是系统之外的外部存储器，比如，磁盘、光盘、磁带等。
[0064] 处理器102，用于调用存储器101中存储的程序数据，并执行如下操作：
[0065] 接收连接请求，所述连接请求中包括源IP地址、协议、协议端口号；根据所述协议、协议端口号识别所述连接请求的类别；根据所述连接请求的类别获取所有相匹配的应用服务器；获取所述所有相匹配的应用服务器的运行状况信息；根据所述源IP地址和所述运行状况信息按照预设的规则从所述所有相匹配的应用服务器中获得负载最小的应用服务器，所述预设的规则与所述连接请求的类别相关；将所述连接请求重定向到负载最小的应用服务器上。
[0066] 处理器102，还执行如下操作：
[0067] 根据所述源IP地址所在的区域和所述运行状况信息按照预设的规则计算所述相匹配的应用服务器的负载，所述运行状况信息包括CPU负载、内存负载、硬盘负载、连接数负载、网络流量负载；获取负载最小的应用服务器。
[0068] 处理器102，还执行如下操作：
[0069] 根据所述源IP地址查找是否有所述源IP地址的连接请求重定向到应用服务器的记录；若有记录，根据所述记录对应的应用服务器的负载来判断所述连接请求是否要重定向到负载最小的应用服务器上。
[0070] 处理器102，还执行如下操作：
[0071] 获取所述记录对应的应用服务器的负载、预设负载；判断所述记录对应的应用服务器的负载是否超过预设负载；若超过预设负载，执行将所述连接请求重定向到负载最小的应用服务器上；若所述记录对应的应用服务器的负载没有超过预设负载，将所述连接请求重定向到所述记录对应的应用服务器上。
[0072] 所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的负载均衡控制器和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及
算法步骤，能够以
电子硬件、计算机
软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
[0073] 在本
申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的负载均衡控制器和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口、装置或单元的间接耦合或通信连接，也可以是电的，机械的或其它的形式连接。
[0074] 所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本发明实施例方案的目的。
[0075] 另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
[0076] 所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对
现有技术做出贡献的部分，或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、
只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、
随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0077] 以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉
本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的
修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
