基于消息总线的智能负载均衡技术的研究与实现

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1、基于消息总线的智能负载均衡技术的研究与实现在一个集群系统内随着业务访问规模不断加大，并且访问时间的密集性，导致应用服务器不堪重负，而传统的负载均衡技术不能完全保证系统的正常可靠运行，本文基于ActiveMQ消息总线技术，提出并实现智能负载均衡，以实现整个集群均衡负载的最优化，提升业务系统运行的高性能与高可靠性。关键词：消息总线；负载均衡；集群；应用服务器　　随着X络中各个核心部分业务量的提高，访问量和数据流量的快速增长，其处理能力和计算强度也相应地增大，使得单一的服务器设备根本无法承担。在此情况下，采用负载均衡技术将负载（工作任务）进行平衡、分摊到多个

2、操作单元上进行执行，例如应用服务器、数据库服务器和其它关键任务服务器等，从而共同完成工作任务。对于一个稳定、强大的集群，一套优秀的均衡负载是必不可少的，在均衡负载的支持下，集群才有可能实现均衡压力到CPU、I/O、内存和X络的目的。1、传统的负载均衡　　　　传统的负载均衡系统，采取一台专门的服务器作为负载均衡管理服务器，由该服务器对资源进行管理、调度和分配。这种解决方案，有如下三点缺陷和隐患：　　（1）系统繁忙时，负载均衡管理服务器将成为系统性能瓶颈；　　（2）如果负载均衡管理服务器出现异常甚至当机，将导致整个系统瘫痪；　　（3）集群增加或移除节点时配

3、置复杂，需要对负载均衡管理服务器和变动的节点进行配置，配置过程中的不当操作还可能影响整个系统的运行。2、智能负载均衡　　针对传统负载均衡存在的问题，设计一套智能化的负载均衡管理系统，使集群中的每台服务器都能智能的监控到整个集群的情况，并根据这个情况来调整该服务器的工作、负载、角色和请求对象，就好像在一支优秀部队里的一个优秀士兵一样，他能够根据连队的情况和自身的情况来决定自己应该攻击，隐蔽，撤退或者协助战友。　　　　在智能负载均衡系统的支撑下，不需要专门的负载均衡管理服务器，每个集群节点自适应，能自主的安排自己的角色和服务，能够在无主控节点的情况下工作；

4、任何一个节点崩溃不会影响导致整个系统瘫痪；节点增加和移除只需要配置节点服务器即可，不会影响系统中其他节点正常的运行；系统中其它节点会自动获知有节点发生变动，停止向删除的节点发出请求或者把新加入的节点加入自己的请求列表；自动最优化压力到集群的CPU、I/O、内存和X络；确保集群稳定、可靠、高效的运行。3、平台消息总线　　平台需要实现这样一个能自主控制的智能均衡负载，最关键的就是建立一个可靠、灵活、低资源消耗的集群消息总线，类似于战场上的无线电通讯设备。这样集群中的每个节点就能及时的通过这个通信总线主动或被动的获得集群的情况，以支持节点调整和维护自身的状态

5、和服务。　　对于平台集群的消息总线，设计基于JavaJMS标准进行。在实现时，采用一些在业界已经成熟的消息中间件来构建该消息总线，如可以使用ActiveMQ进行构建。ActiveMQ是Apache基金会下属的顶级开源项目，是一个支持JMS标准的消息中间件。其可靠性完全达到了7×24小时运行的企业标准，在一些项目里甚至已经达到了365×24的工业标准。ActiveMQ支持跨平台运行，如它可以运行在Q，JBossMQ等等。在特定情况下，如果JMS标准不能满足集群的需求，也可考虑基于TCP/IP协议等底层通讯协议实现符合特定需求的消息总线。4、技术实现　　为

6、实现集群中每个节点都能自我智能调节,每个节点都将拥有一个自己的ID和服务能力描述文件，就像是向其他节点介绍自己的名片；同时每个节点还需要维护一个集群内其他节点的ID和服务能力描述文件列表，就像是存放其它节点名片的名片夹。该服务能力描述文件将主要包括两部分内容：服务和能力。服务部分即描述节点能提供一些什么服务以及有哪些服务可以受理，哪些服务正在休眠，如何访问这些服务等信息。能力部分则是描述改节点目前的综合能力，简单来说就是该节点目前的繁忙程度，以让其他节点能根据它目前的能力情况来调整状态。　　　　如上图所示的服务能力列表，该节点目前安装有2种服务：服务A

7、和服务B，其中服务A正处于活动状态，可以对外提供服务；而服务B处于停止状态。从能力列表可以看出，该节点目前所承受的压力，综合评价（Level）为中等，处于可以正常提供服务的状态。　　每过一段时间，每个节点都将在消息总线上发布自己的最新服务能力描述文件，同时也收取其它节点发送过来的服务能力描述文件，在节点内部整理为一个列表。这样其它节点能根据该节点最新的服务能力描述文件调整状态，同时该节点也可以根据收到的服务能力文件列表调整自己的状态。　　如下图，当集群里只有两台服务器时：一台应用服务器A和一台应用服务器B，每台服务器会有自己的服务能力列表，同时他们还持

8、有集群中其它服务器的服务能力列表：　　　　当集群中新增如一个新的应用服务器C后，集群中服务器持