基于改进TOPSIS模型的动态负载均衡方法

专利主权项内容

1.基于改进TOPSIS模型的动态负载均衡方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1：采集各集群节点的无负载状态下的性能指标信息；步骤2：建立改进TOPSIS模型，将步骤1获取的性能指标信息输入改进TOPSIS模型进行计算，得到各集群节点在无负载状态下的权重，并将此权重作为动态权重负载均衡方法的初始权重；步骤2中，改进TOPSIS模型，具体如下：定义L来表示各个集群节点的权重，下标i表示第i个集群节点，i＝1, 2, 3…n；R_cpu，R_mem, ，R_net, R_io分别表示第i个集群节点的当前CPU利用率、内存利用率、网络利用率、I/O利用率指标；iiiii1)对指标矩阵进行标准化处理，建立正向化矩阵R：2)对式(1)标准化的矩阵记为Z，Z中的每一个元素为：其中，r表示公式(1)中建立指标矩阵的每一个集群节点的每一项评价指标；ij将公式(1)的R矩阵标准化之后的指标矩阵Zijij3)可得矩阵：4)定义最大值：
表示所有集群节点的每一种评价指标的最大值；5)定义最小值：
表示所有集群节点的每一种评价指标的最小值；6)定义第i(i＝1, 2, …, n)个性能指标与最大值的欧式距离 :
表示第j个评价指标的最大值；z表示第i个集节点的第j个指标；7)定义第i(i＝1, 2, …, n)个性能指标与最小值的欧式距离 :
表示第j个评价指标的最小值；z表示第i个集节点的第j个指标；ij8)计算得出第i(i＝1, 2, …, n)个集群节点的的权重：步骤3：按照周期T获取各集群节点的负载信息；步骤4：根据集群节点的实时运行负载情况，计算并更新出各个集群节点权重，根据更新的最终权重，负载均衡服务器选择最优的集群节点进行请求转发；所述步骤4中，通过改进TOPSIS模型计算得出权重并发送给负载均衡服务器，根据各集群节点的权重，负载均衡服务器选择出最优的集群节点出响应处理用户请求；所述步骤4中，选取权重值变化率△t来表示集群节点在周期T内的变化程度，以此来决定当前权重是否发送至负载均衡服务器，其计算如式(15)所示；其中，L(t)表示集群节点i在t时刻的权重，L(t)表示该集群节点i在t时刻的权重，△t表示该集群节点在一个周期T内的权重变化率，且t>t；i11i2221集群节点的权重上报采用最少上报策略，即：集群节点在周期T内的权重值变化率与预先压测出的的△t相比较：a : 当计算得到的权重变化率大于△t时，才将更新权重发送至负载均衡服务器；b : 当小于△t值时，只在Redis中修改保存当前的权重信息，在周期T内如果负载均衡服务器没有收到集群节点发送的权重信息，则按照之前保存的该服务器的权重进行负载分发；在下一个周期T，继续执行步骤3～步骤4。