[发明专利]一种用于实时信息分发系统的负载均衡方法

说明书

本发明涉及网络通信技术领域，本发明公开了一种用于实时信息分发系统的负载均衡方法，其具体包括以下的步骤：步骤一、数据发布者作为源点，计算系统中订阅者节点与源点之间的距离；步骤二、将系统中的所有节点分别存放在（向上取整）个桶中，并从0开始为每个桶标注序号，第0个桶中存放发布者，第i个桶中存放与源点距离范围为的订阅者节点，其中N为系统中所有节点的总数；步骤三、数据发布者将数据推送至第1个桶中的节点，依次类推，……第i个桶中的节点，将数据推送至第i+1个桶的节点……，第‑1（向上取整）个桶中的节点将数据推送至第（向上取整）个桶中的节点。通过上述方法，订阅者帮助发布者将数据推送至下一个桶中，提高了数据传输的速率，避免出现单点传输瓶颈。

技术领域

本发明涉及网络通信技术领域，本发明公开了一种用于用于实时信息分发系统的负载均衡方法。

背景技术

目前，大型网络系统中的数据通信技术可以采用基于发布/订阅的总线技术进行，其中较为先进的是DDS（Data Distribution Service，数据分发服务），其采用全分布式架构，底层通信链路采用点对点的连接方式，无中心节点，无单点失效，一般情况下无单点瓶颈。然而，目前成熟的DDS技术在面对一种特殊场景时却体现不了上述优势。这种特殊场景如下：数据交互采用TCP协议，数据由一个数据发布者产生，很多个数据订阅者接收。在这种场景下，虽然节点间都通过点对点连接，但是数据发布者需要将一份数据通过多条链路分别分发给每个订阅者，这样使得数据发布者的理论带宽仅仅只有整个物理带宽的1/N（N为订阅者的个数）。在基于数据主题发布/订阅的总线技术中，通过TCP协议进行分布式数据分发技术方面，负载均衡这方面的研究是空白的。

发明内容

针对现有技术实时信息分发系统在数据分发过程中，遇到单点发布、多点订阅时，订阅过多带来的单点发送超出负荷的情况。本发明公开了一种用于实时信息分发系统的负载均衡方法。

本发明公开了一种用于实时信息分发系统的负载均衡方法，其具体包括以下的步骤：步骤一、主题发布者作为源点，计算系统中订阅者节点与源点之间的距离；步骤二、将系统中的所有节点分别存放在（表示向上取整）个桶中，并从0开始为每个桶标注序号，第0个桶中存放发布者，第i个桶中存放与源点距离范围为的订阅者节点，其中N为系统中所有节点的总数；步骤三、主题发布者将数据推送至第1个桶中的节点，第1个桶中的节点将数据推送至第2个桶中的节点，依次类推，……第i个桶中的节点，将数据推送至第i + 1个桶的节点……，第-1（向上取整）个桶中的节点将数据推送至第（向上取整）个桶中的节点。

更进一步地，上述第i个桶中的节点，将数据推送至第i + 1个桶的节点的具体过程为：将第i个桶中的节点与第i + 1个桶中的节点分别按到源点距离由近至远进行排序，然后从1开始进行编号，比如1，2……，可以分别根据与源点之间的距离由近至远进行排序，将序号作为编号。若M为第i个桶中的所有节点数量，N为第i+1个桶中的所有节点数量， k =，表示向下取整，p=N%M，表示N Mod M，即N除以M取余数。于是，第i个桶中的序号为X的节点将数据推送至第i + 1个桶中序号属于范围[k(X-1) + 1, kX]的节点集合，并且，当(N-p+X)≤N时，第i个桶中的序号为X的节点还要将数据推送至第i + 1个桶中序号为(N-p+X)的节点。

更进一步地，上述计算系统中订阅者节点与源点之间的距离的具体过程为：将每个节点的IP地址进行散列运算，取散列后128位中的最后32位作为每个节点的随机序号，两个节点的之间的距离distance(A, B) = A ⊕ B，即A节点的随机序号异或B节点的随机序号。

更进一步地，使用随机序号+32位IP地址一起标识节点，排序时先根据随机序号判断，再根据IP地址判断，进而进行严格小于的排序。

更进一步地，上述散列运算为MD5。