一种云负载均衡的优化方法及系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110636139A(43)申请公布日2019.12.31(21)申请号201910977767.2(22)申请日2019.10.15(71)申请人广州市品高软件股份有限公司地址510000广东省广州市天河区软件路17号第G1栋(72)发明人刘忻林冬艺肖兴(74)专利代理机构广州新诺专利商标事务所有限公司44100代理人张玲春(51)Int.Cl.H04L29/08(2006.01)H04L12/24(2006.01)H04L12/803(2013.01)权利要求书2页说明书7页附图7页(54)发明名称一种云负载均衡的优化方法及系统(57)摘要本发明公开了一种云负载均衡的优化方法及系统，通过分别对云节点、虚拟交换机和云主机中的参数进行配置，实现了云节点的网卡队列，云节点的轮询线程，虚拟交换机的DPDK端口队列，虚拟交换机的vhost端口队列，云主机的网卡队列，云主机的负载均衡服务进程一一对应，从而使得数据包可以在云节点的内核层与云主机的负载均衡服务进程之间直接共享，同时轮询线程与cpu绑定以及轮询线程的主动轮询机制，消除了锁和cpu上下文切换，相比于现有技术，本发明的技术方案解决了传统云负载均衡网络IO路径长，以及数据拷贝、锁开销、CPU上下文切换等引出的低效率问题，同时让云负载均衡具有灵活的流量控制、热迁移、弹性伸缩等特性。实现高性能的云负载均衡。CN110636139ACN110636139A权利要求书1/2页1.一种云负载均衡的优化方法，其特征在于，包括对云节点的配置步骤、对虚拟交换机的配置步骤以及对云主机的配置步骤；所述云主机设置于所述云节点内，并连接至所述虚拟交换机；所述对云节点的配置步骤包括：所述云节点的网卡通过DPDK进程开启多组第一收发队列；所述云节点的DPDK进程开启多个第一轮询线程PMD，所述第一轮询线程PMD与所述第一收发队列一一对应绑定，所述第一轮询线程PMD与一个CPU核绑定，所述第一轮询线程PMD用于采用主动轮询的方式获取对应的所述第一收发队列中的数据包并由对应的所述CPU核进行收发处理；所述对虚拟交换机的配置步骤包括：在所述虚拟交换机建立datapath类型为netdev的网桥，设置所述网桥对应的用户态进程与一个或者多个CPU核绑定；在所述网桥上设置DPDK端口，所述DPDK端口连接有所述云节点的网卡，在所述DPDK端口设置多组第二收发队列，所述第二收发队列与所述第一轮询线程PMD一一对应绑定；在所述网桥上新增vhost-user端口，所述vhost-user端口连接有所述云主机的虚拟网卡，在所述vhost-user端口设置多组第三收发队列，所述第三收发队列与所述第一轮询线程PMD一一对应绑定；所述对云主机的配置步骤包括：设置所述云主机与多个CPU核绑定，所绑定的CPU核的数量与所述第一轮询线程PMD的数量相同；将所述云主机的虚拟网卡开启多组第四收发队列；所述云主机的DPDK进程开启多个第二轮询线程PMD，所述第二轮询线程PMD与所述第四收发队列一一对应绑定，每个所述第二轮询线程PMD与所述云主机所绑定的其中一个CPU核绑定，所述第二轮询线程PMD用于采用主动轮询的方式获取对应的所述第四收发队列中的数据包并由对应的所述CPU核进行收发处理；在所述云主机上启动多个负载均衡服务进程，所述多个负载均衡服务进程与所述云主机绑定的多个CPU核一一对应绑定。2.根据权利要求1所述的云负载均衡的优化方法，其特征在于，所述对云节点的配置步骤还包括：将所述云节点的网卡绑定至VFIO驱动；所述对云主机的配置步骤还包括：将所述云主机的虚拟网卡的驱动绑定至UIO驱动。3.根据权利要求1所述的云负载均衡的优化方法，其特征在于，所述对云节点的配置步骤还包括：将所述云节点的网卡配置为在接收或者发送数据包时，通过RSS技术决定将所述数据包在指定的所述第一收发队列中的发送队列或者接收队列中处理；所述对云主机的配置步骤还包括：将所述云主机的虚拟网卡配置为在接收或者发送数据包时，通过RSS技术决定将所述数据包在指定的所述第四收发队列中的发送队列或者接收队列中处理。4.根据权利要求1所述的云负载均衡的优化方法，其特征在于，所述对云主机的配置步骤还包括：2CN110636139A权利要求书2/2页在所述云主机上启动多个用户态协议栈进程，所述多个用户态协议栈进程与所述云主机绑定的多个CPU核一一对应绑定，所述用户态协议栈进程用于解析所述云主机的虚拟网卡所传输的数据包。5.根据权利要求1所述的云负载均衡的优化方法，其特征在于，所述对虚拟交换机的配置步骤还包括：将所述虚拟交换机连接至SDN控制器，根据所述SDN控制器下发的流表规则进行网络处理。6.一种云负载均衡的优化