动态反馈负载均衡机制

TCP/IP流量的特征通俗地说是有许多短事务和一些长事务组成,而长事务的工作量在整个工作量占有较高的比例。所以,我们要设计一种负载均衡算法,来避免长事务的请求总被分配到一些机器上,而是尽可能将带有毛刺(Burst)的分布分割成相对较均匀的分布。

我们提出基于动态反馈负载均衡机制,来控制新连接的分配,从而控制各个服务器的负载。例如,在IPVS调度器的内核中使用加权轮叫调度(Weighted Round-Robin Scheduling)算法来调度新的请求连接;在负载调度器的用户空间中运行Monitor Daemon。Monitor Daemon定时地监视和收集各个服务器的负载信息,根据多个负载信息算出一个综合负载值。Monitor Daemon将各个服务器的综合负载值和当前权值算出一组新的权值。当综合负载值表示服务器比较忙时,新算出的权值会比其当前权值要小,这样新分配到该服务器的请求数就会少一些。当综合负载值表示服务器处于低利用率时,新算出的权值会比其当前权值要大,来增加新分配到该服务器的请求数。若新权值和当前权值的差值大于设定的阀值,Monitor Daemon将该服务器的权值设置到内核中的IPVS调度中。过了一定的时间间隔(如2秒钟),Monitor Daemon再查询各个服务器的情况,并相应调整服务器的权值;这样周期性地进行。可以说,这是一个负反馈机制,使得服务器保持较好的利用率。

在加权轮叫调度算法中,当服务器的权值为零,已建立的连接会继续得到该服务器的服务,而新的连接不会分配到该服务器。系统管理员可以将一台服务器的权值设置为零,使得该服务器安静下来,当已有的连接都结束后,他可以将该服务器切出,对其进行维护。维护工作对系统都是不可少的,比如硬件升级和软件更新等,零权值使得服务器安静的功能很主要。所以,在动态反馈负载均衡机制中我们要保证该功能,当服务器的权值为零时,我们不对服务器的权值进行调整。

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