[发明专利]面向SWIM系统改进的加权最小连接调度算法

权利要求书

1.面向SWIM系统改进的加权最小连接WLC(Weighted Least-Connection)调度算法，其特征在于：

(1)综合考虑SWIM集群系统节点的特点，科学的选取负载参照指标来反映当前节点的负载状态，并依据其对集群系统作用效果的不同将负载指标进行量化，选取适当的作用系数，计算出实时的负载系数；

(2)将负载系数实时地反馈给调度器，通过改进的权值计算模型来动态的更新服务器的权值；

(3)根据连接数与权值的比值确定将服务请求调度到合适的服务节点中，保证调度连接时系统集群整体的负载平衡。

2.根据权利要求1所述的面向SWIM系统改进的加权最小连接WLC调度算法，其特征在于：

其中：特征(1)中选取处理器的使用效率P_CPU、内存的使用效率P_MEM、网络带宽的使用效率P_NET三个负载指标反映当前节点的负载状态；设置三个系数L_cpu，L_mem，L_net分别代表其在真实节点中的作用系数，按照作用大小分别设为0.5、0.3、0.2；确定服务器的实时负载系数K的计算公式为：

K＝L_cpu*P_CPU+L_mem*P_MEM+L_net*P_NET

负载指标的取值范围均为[0，1]，作用系数都为定值，则负载系数K的取值范围也是[0，1]，此公式能很好地实时地反映服务器所承受的压力；

特征(2)中改进的权值计算模型有利于SWIM系统的负载均衡，具体的改进措施是：当负载权值较大导致服务器的承载过大，可能会影响服务器的响应时间以及用户体验时，对原权值进行适当的减小，反之增大，只有这样动态地增大和减小服务器的权值才能更加科学地反映出当前服务器的负载情况，改进后的权值计算模型为：

W_new＝W+A(0.7-K)

其中，W_new为新的权值，0.7表示期望到达的SWIM网络设计的理想状态。

若实时负载K大于0.7，则表示服务器当前处于资源紧张、负载过重的状态，可能引起服务响应时间变慢、服务器宕机等问题，需要下调其服务器权值；公式中的A是一个调节参数，是反映权值更改的敏感系数，这里，根据实验平台的负载情况和资源配置，将A的值设定为10，能够很好地体现出负载指标的改变对新的权值的影响，并且不会过于敏感；此时新的权值的范围只会在[-3，7]之间，但是由于初设的服务器权值不会小于2，所以，经过计算出来的新的权值会在[0，7]之间；

考虑现实中处理器的使用效率、内存的使用效率、网络带宽的使用效率中任意一个值大于0.9的时候，不论其他值是否在合理范围，此时服务器均处于十分忙碌的状态，濒临瘫痪，因此，为了保证服务质量，我们在处理器的使用效率、内存使用效率、网络带宽的使用效率中任意一个值大于0.9时，将其服务器的权值均改为0并进行提示，需要管理员手动检测服务器的健康状况，做出修复；

特征(3)中当得到了新节点权值后，需要将新获取的实时权值传递给前端的调度器，前端调度器获取了新的权值因子后需要将原来的权值更改为新的权值，新的权值传递到系统内核的IPVS程序中，并在下一次WLC调用权值的时候能够使用已经更新过的节点权值进行服务请求的调度连接。