[发明专利]云平台中负载平衡的优化方法

说明书

技术领域

本发明涉及云计算，特别涉及一种云平台中负载平衡的优化方法。

背景技术

在云计算应用中，用户所购买的虚拟机建立在云服务供应商提供的主机上，服务提供商的每一台主机可以运行多个虚拟机供一个或多个用户使用。为了便于数据的管理与交换，这些主机通常共享一个集中化的存储资源池，这为数据库访问资源调度带来了一些全新的挑战。首先，虽然虚拟化保证了每个虚拟机都假想自身获取独立的专有资源，但实际上每个分布式存储节点的数据库访问性能是有限的，不同虚拟机间的数据库访问资源竞争导致每个虚拟机实际数据库访问性能受限。不同于CPU和内存分配，数据库访问资源难以应对负载波动，遇到数据库访问突发访问时服务质量容易受到影响甚至使服务停滞。数据库访问工作负载的突发性和不可确定性要求数据库访问资源调度方法必须满足两个特性，其一是健壮性，即能为共享资源的虚拟机提供完善的隔离措施；其二是高效性，即能有效地利用数据库访问资源，尽量减少响应时间。

现有技术有如下缺点：1)服务提供商需要分析或者预估该用户的数据库访问特性；2)资源调度不灵活，当用户在某些时刻集中访问某些节点时不能得到及时的响应；3)不利于实时管理，局部目标服务级别设置需要经常更改。因此需要采用更加灵活的方式分配全局目标服务级别，实现资源的按需分配。

因此，针对相关技术中所存在的上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

为解决上述现有技术所存在的问题，本发明提出了一种云平台中负载平衡的优化方法，包括：

云平台管理节点接收虚拟机的数据库访问请求，所述每个数据库访问请求包括附加信息，用于分布式存储节点进行提取并对虚拟机进行访问特性建模，并分配合适的局部目标服务级别；

根据所述访问特性，将全局目标服务级别分解成各个存储节点所需要的局部目标服务级别，为各数据库访问请求加上时间戳，最后经由调度器调度。

优选地，所述数据库以固定长度的页面为最小单元进行数据管理，页面类型包括数据记录页、索引信息页和版本信息页；

其中数据记录页记录了该存储节点在某段时间的实时值、质量码与时间戳，当该页记录过程发生异常时不会切换页面，而是使用累加的版本号和异常发生时的页面记录偏移量进行标识；索引信息页记录数据记录页的简要信息、数据记录页的版本变化标识、页面编号和时标索引等；版本信息页记录各版本号对应的起止时间、所关联的数据记录页起始编号及其页面记录偏移量，各页面间以链表方式进行关联，实现指定时间段存储数据的快速定位；

并且由主备份所在存储节点在数据页写入磁盘的同时将其发送至指定的单个或多个备份节点，从而实现多个备份的写入操作，在页面成功写入磁盘后通过消息通知主备份所在存储节点；同时，在各备份节点定期进行自检操作，通过检测指定存储节点所有版本编号的连续性，以及各版本中所有数据记录页编号的连续性，确认是否存在数据缺失，如果数据是完整的，则在结果文件中记录当前的检测位置，防止已检测的数据内容被重复检测，否则将发起修复操作，所述修复操作包括：

(1)与主备份所在存储节点进行协商，确定缺失的数据记录页对应的编号范围；(2)向主备份所在存储节点请求缺失的数据记录页，在获取到所有页面后追加写入当前归档文件，并修改索引信息页中维护的时标索引信息；(3)如果存在版本号变化，则对应的版本信息页也将进行同步，以保证所有版本编号的连续性。

优选地，当来自查询虚拟机的查询请求经访问请求协调器路由后，首先提交给云平台管理节点，由云平台管理节点依据查询时间长度决定是否将查询请求进行分解，如果查询时间跨度大于预设值，则将原始查询请求按时间范围分解为多个子查询请求，并指派给多个存储存储节点，查询虚拟机获取到应答信息后，与每个存储存储节点建立直连，分别完成各自的本地数据查询流程，如果不需要进行查询请求分解，则在主从备份节点中选择合适的单个存储服务器进行后继查询；

各数据存储服务器在接收到本地查询请求后，将依据版本信息页中的内容判断查询时间范围内是否存在版本更新，如果该时间段内的过程数据属于同一版本，则直接由索引信息页定位到实际存储位置进行数据读取，否则将按各版本更替时间点进行查询范围分割，各分割区间内使用最新版本的数据进行拟合，从而完成本地数据查询流程；在各存储存储节点进行查询结果缓存，处理本地查询请求时优先在查询结果缓存中查找是否有对应记录，一旦查找成功则直接返回缓存结果。

优选地，所述将全局目标服务级别分解成局部目标服务级别，进一步包括：