Page 211 - 中国公共安全1月刊

集群管理模块，负载均衡框架如图1所示。数据流 LB = {node type = loadbalance }
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从用户发起，经负载均衡层到达应用层。控制流 APP = {node type = application }
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由集群管理模块发起，对于负载均衡层和应用层 集群管理模块主要负责对于所有节点的管理
进行控制。 控制，由监控模块、自动伸缩模块、心跳模块、调
度模块以及池化管理模块五个子模块构成。
(1) 监控模块：主要负责收集节点的资源监控
数据，将数据汇总并交付自动伸缩模块。
(2) 自动伸缩模块：接收监控模块的数据，根
据弹性伸缩算法，作出集群扩展或收缩的决策，
并通知调度模块执行。
(3) 心跳模块：通过收发心跳数据包，以确认

▲ 图1：弹性负载均衡服务框架 各个节点的可用性。在与节点失去心跳通讯次数
达到上限阈值后，判定该节点失效，作出失效节点
负载均衡层主要提供负载均衡服务，包括若 替换的决策，并通知调度模块执行。
干个负载均衡节点，负责将任务接收并转发到相 (4) 调度模块：接收来自自动伸缩模块和心
应的后端应用虚拟机进行处理。应用层主要提供 跳模块的决策，控制应用层和负载均衡层集群的
应用服务，包括有若干个应用虚拟机，部署有若 伸缩。集群扩展时，从虚拟机池中取出虚拟机，加
干个应用，负责处理用户的任务请求。 入到负载均衡集群或应用虚拟机集群；集群收缩
在大规模、超大规模的云环境中，负载均衡 时，将移除的节点回收至虚拟机池中。
层和应用层中大量的节点，使用人力无法进行有 (5) 池化管理模块：考虑到虚拟机创建时的时

效、及时的管理，因此引入了集群管理模块。集群 间损耗，采用虚拟机池的方式，以提升虚拟机创
管理模块主要用于提供负载均衡节点和应用虚拟 建的效率。池化管理模块主要对于虚拟机池进行
机集群的自动化管理服务，以保证负载均衡层和 管理，以保证充足的后备虚拟机供应的同时，减少
应用层的稳定性和可靠性。 虚拟机池的资源消耗。
集群管理模型 负载调度模型
负载均衡层和应用层中的节点，分别提供了 定义 2 调度 关 系，负载 均 衡 节点no d e i 接
负载均衡和应用服务。为将节点进行统一的管 受 来自用户的 任 务，并 将 任 务 调 度 给 应 用虚
理，对于节点进行统一的抽象。 拟机 n o d e j ，则 称n o d e i 和n o d e j 之 间 存 在调度
定义1 节点，指用于提 供服务的虚拟机， 关 系，用 元 组（n o d e i ，n o de j ）表 示。在 负载
用node表 示。节点有服务类型type，资源res， 均 衡 层 和应 用层 之 间 存 在 调 度 关 系集 R 。
所属 物理 机 h o st 三个 基 本属性。节点i用元 组
（type i ，res i ，host i ）进行表 示。负载均衡层的 负载均衡集群有两种基本调度模型，分片调
节点 集 合为L B，应 用层的 节点 集 合为A P P。
度和交叉调度，其模型如图2所示。分片调度是指

第十七届中国国际社会公共安全博览会(2019.10.29-11.1深圳会展中心)www.cpse.com.cn 195

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