[发明专利]一种混合网络下基于优先权的负载均衡算法

说明书

技术领域

本发明涉及网络技术领域，具体是一种混合网络下基于优先权的负载均衡算法。

背景技术

现在大部分服务器都自带多千兆网口，利用网卡绑定既能增加网络带宽，同时又能做相应的冗余，目前应用于很多的场景。Linux操作系统下自带的网卡绑定模式，Linuxbonding驱动提供了一个把多个网络接口设备捆绑为单个网络接口设置来使用，用于网络负载均衡及网络冗余的平台。对于bonding的网络负载均衡是我们在文件服务器中常用到的，例如把三块网卡，当作一块来用，解决一个IP地址，流量过大，服务器网络压力过大的问题。如果在内网中，文件服务器为了管理和应用上的方便，大多是用同一个IP地址。对于一个百M的本地网络来说，文件服务器在多个用户同时使用的情况下，网络压力是极大的，为了解决同一个IP地址，突破流量的限制，毕竟网线和网卡对数据的吞吐量是有限制的。如果在有限的资源的情况下，实现网络负载均衡，最好的方法就是bonding。

正常情况下，网卡只接收目的硬件地址是自身Mac的以太网帧，对于别的数据帧都滤掉，以减轻驱动程序的负担。但是网卡也支持另外一种称为混杂promisc的模式，可以接收网络上所有的帧，比如tcpdump。bonding也运行在这个模式下，并且修改了驱动程序中的mac地址，将两块网卡的Mac地址改成相同，可以接收特定mac的数据帧。然后把相应的数据帧传送给bond驱动程序处理。bond过程目前在国内外的研究属于相对成熟时期，但是，由于LnuxBonding技术的不对称性，对于接收数据的负载均衡只是利用ARP协商机制实现，造成服务器Bonding设备的网口中出现“一忙多闲”的现象。同时如果对同一网口传输的用户端不断增加或者传输数据速度升高，导致此网口负载加重，超过网口最大传输速度，网口内的每个用户端IP流量的传输速度就会急剧下降，这样造成网络I/O性能的降低，影响服务器写性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种使负载均衡、提高用户体验度的混合网络下基于优先权的负载均衡算法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种混合网络下基于优先权的负载均衡算法，具体步骤如下：

1)监控：通过Bonding链路中的miimon函数周期性地监控Bonding中的各个slave网口流量的总和(M₁、M₂…M_i)；

2)优先级划分：划分传输协议的优先等级，其中HTTP、FTP和P2P为三个等级，且HTTP>FTP>P2P，周期性采样各个IP的流量(m₁、m₂…m_i)以及各个IP的传输协议优先级(L₁、L₂…L_i)；

3)采样存储数据：以IP为哈希键保存以上信息到用户端的结构体数组中，设权值为γ，网口阈值为N，当时启用调整策略；

4)调度机制：对γ_i进行快速排序，如果γ_i>γ_j>γ_k，那么降低γ_j和γ_k所在IP流的流量，保证γ_i所在IP流的顺利发送和接收数据，当时，调整策略结束。

作为本发明进一步的方案：所述混合网络的硬件包括服务器盒子、路由器和终端，所述服务器盒子中设有双有线网卡和无线网卡，所述服务器盒子中装有LinuxCentos系统，通过配置DHCP和DNS，修改防火墙以及路由器的路由转发规则，启动AP认证服务器的守护进程以及多网卡绑定技术，搭建一个以太网有线接入，无线网和有线网同时输出的混合网络平台。

作为本发明再进一步的方案：所述终端为台式电脑、笔记本电脑、平板电脑或手机。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明能够实时的动态的保证整个混合网络的负载均衡，有效的解决了“一忙多闲”和“多忙拥塞”等问题，保证重要的数据能够在复杂拥塞的网络环境中正常发送，最大程度的减免网络拥塞造成的丢包问题，把此发明应用在实际生活场景或者商业模式上，能改善用户体验。

附图说明

图1为本发明中混合网络的硬件拓扑图。

图2为本发明中算法的层次结构示意图。

图3为本发明的流程示意图。

具体实施方式