一种能根据业务节点数自动进行负载均衡的综合业务平台

摘要

本发明属于信息技术领域，特别是一种应用于数字家庭并能根据业务节点数自动进行负载均衡的综合业务平台，提供服务和数据集成的网络平台，供系统/客户端的接入进而提供远程的信息服务，其特征在于，该平台包括业务接口、业务识别和标识模块、业务数据分割模块、信道分配模块、虚拟信道、虚拟处理器和平台业务中心控制模块，其中业信道分配模块，用于为各具有标识的已被分割的子服务或数据形成待分配的队列，并根据队列分配至各虚拟信道；虚拟信道，用于连接信道分配模块于各虚拟处理器，为子服务或数据输入虚拟处理器进行处理提供通道；虚拟处理器，根据平台的数据处理能力划分并虚拟形成的具有独立处理能力的计算单元；用于为各种服务生成和数据的加工。

说明书

技术领域

本发明属于信息技术领域，特别是一种应用于数字家庭并能根据业务节点 数自动进行负载均衡的综合业务平台。

背景技术

目前，随着信息技术和网络技术的发展，各行业都出现了通过网络实现的 综合业务平台，如政综合业务信息平台、电子政务平台、数字医疗互动平台等 等。综合业务平台普遍存在如下特点：1、对接的系统比较多，实现通过网络实 现某一主题的资源共享；2、业务种类比较多，涵盖该领域或行业的主要业务； 3、协同度高，实现多业务整合应用；4、标准化程度高，支持分级管理，方便 实现与其他系统无缝接口。

基于综合业务平台业务上述的特点，平台经常面临着负载大，服务动态的、 科学的处理各种业务需求，动态的均衡平台负载。平台负载均衡问题，往往直 接关系着平台的稳定性和服务质量。平台负载均衡一方面可以通过外部增加设 备来进行数据通讯控制，另一方面更可以通过平台自身的结构、架构设计、业 务处理机制等方面进行。如中国专利ZL200810000833.2(负载均衡调度方法和 装置)提供了一种负载均衡调度方法和装置，其中，该方法包括以下步骤：步骤一， 启动周期运行的负载均衡监控模块来监控多处理器系统中各个处理单元的任务 优先级的分布，并且当监控到各个处理单元的任务优先级的分布不均衡且任务 优先级的分布的最大差值超过预设阈值时，负载均衡监控模块确定源处理单元、 目的处理单元、和所要执行的任务调度的优先级，并向相关负载均衡处理模块均 发起负载均衡调度消息；以及步骤二，在接收到负载均衡调度消息后，相关负载 均衡处理模块根据各个处理单元的任务优先级的分布以及各个处理单元之间的 关系来执行任务调度，从而使对称多处理器系统中的各处理单元上任务负荷达 到均衡。负载均衡的解决涉及到多方面，需要从不同角度进行突破。

发明内容

本发明的目的提出一种不同于现有方案的能根据业务节点数自动进行负载 均衡的综合业务平台方案，该方案主要从平台自身设计出发，提供一种新的业 务均衡机制和技术手段。

一种能根据业务节点数自动进行负载均衡的综合业务平台，提供服务和数 据集成的网络平台，供系统/客户端的接入进而提供远程的信息服务，其特征在 于，该平台包括业务接口、业务识别和标识模块、业务数据分割模块、信道分 配模块、虚拟信道、虚拟处理器和平台业务中心控制模块，其中

业务接口，用于与不同业务节点的系统或应用服务系统的对接，实现业务 所需数据的交互；

业务识别和标识模块，用于将不同节点的业务及数据进行识别，并添加平 台各模块能识别的标识；

业务数据分割模块，用于将来自业务识别和标识模块的服务或数据进行分 割，被分割的子服务或数据保留原来标识；

信道分配模块，用于为各具有标识的已被分割的子服务或数据形成待分配 的队列，并根据队列分配至各虚拟信道；

虚拟信道，用于连接信道分配模块于各虚拟处理器，为子服务或数据输入 虚拟处理器进行处理提供通道；

虚拟处理器，根据平台的数据处理能力划分并虚拟形成的具有独立处理能 力的计算单元；用于为各种服务生成和数据的加工；

平台业务中心控制模块，用于控制虚拟处理器的划分与形成，控制各模块 的工作，同时将来自虚拟处理器的数据进行组合并通过业务接口输出至各业务 节点的系统。

上所述的虚拟处理器具有一个或一个以上，虚拟处理器根据业务节点数量 而动态划分和形成。

进一步，上所述的每个虚拟处理器对应生成一个主虚拟信道、一个或一个 以上的副虚拟信道；主虚拟信道用于与该虚拟处理器对应业务的数据优先通讯； 副虚拟信道动态分配用于对应业务或其它业务的数据通讯。

更进一步，上所述的主虚拟信道、副虚拟信道根据平台的服务总线的数据 通讯能力进行划分和虚拟而成；每个信道具有相同的通讯能力。

最后，上所述的业务识别和标识模块输出的业务及数据，其标识包括服务 优先级信息，信道分配模块根据该服务优先级信息进行分配至一个或一个以上 虚拟信道进而为一个或一个以上的虚拟处理器处理。

综上所述的平台，它具有如下显著特点和进步：

1.提供一种新的平台方案，它不仅具有业务接口、业务识别和标识模块、 平台业务中心控制模块，更具有业务数据分割模块、信道分配模块、虚 拟信道、虚拟处理器。

2.每个虚拟处理器对应生成一个主虚拟信道、一个或一个以上的副虚拟信 道；主虚拟信道用于与该虚拟处理器对应业务的数据优先通讯；副虚拟 信道动态分配用于对应业务或其它业务的数据通讯，一方面保证了每个 业务都随时具有一个基本的通讯信道，同时也将根据服务优先级别进行 平台的服务总线的动态调节。

3.可以实现虚拟信道的无缝切换。

附图说明

图1是系统整体结构示意图；

图2是系统使用示意图；

图3是系统示例的整体结构示意图；

图4是队列分配图。

具体实施方式

实施例

如图1所示，本发明平台至少具有一平台业务中心控制模块1、一个或一个 以上虚拟处理器2、虚拟信道、信道分配模块4、业务数据分割模块5、业务识 别和标识模块6和业务接口7组成，其中：

业务接口7，用于与不同业务节点的系统或应用服务系统的对接，实现业务 所需数据的交互。业务节点是指某一与平台具有业务和数据交换软件系统及实 现该软件系统所需要的服务器/集群、数据库等。下面将以数字医疗互动平台来 说明。其中数字医疗互动平台的详细原理和作用可以参考中国专 200920060422.2(数字医疗互动平台)，它一方面与不同医院的系统系统对接 实现医院医疗数据资源的共享，同时提供各种远程医疗业务的接入支持，提供 包括远程预约挂号、健康咨询、体检报告的远程查询等服务。其中不同医院的 信息系统、接入平台的应用系统等都可以成为业务节点。业务接口7为这些业 务节点的系统或应用服务系统提供统一的输入和输出接口。

业务识别和标识模块6，用于将不同节点的业务及数据进行识别，并添加平 台各模块能识别的标识；标识方法可以通过根据业务节点的数量和种类形成编 码表，并根据该编码表形成数据编码标识。其中，优选方案中，标识应包括服 务优先级信息，信道分配模块4将可以根据该服务优先级信息进行分配虚拟信 道进而使数据接受为一个或一个以上的虚拟处理器2处理。

业务数据分割模块5，用于将来自业务识别和标识模块的服务或数据进行分 割，被分割的子服务或数据保留原来标识；

信道分配模块4，用于为各具有标识的已被分割的子服务或数据形成待分配 的队列，并根据队列分配至各虚拟信道；

虚拟信道，用于连接信道分配模块于各虚拟处理器2，为子服务或数据输 入虚拟处理器2进行处理提供通道；如图1，虚拟信道分为一个主虚拟信道31、 一个或一个以上的副虚拟信道32；主虚拟信道31用于与该虚拟处理器2对应业 务的数据优先通讯；副虚拟信道32动态分配用于对应业务或其它业务的数据通 讯。其中每个虚拟处理器2至少具有一主虚拟信道31，副虚拟信道32可以为一 个，或一个以上(优选方案为两个)。主虚拟信道31、副虚拟信道32将根据平 台的服务总线的数据通讯能力进行划分和虚拟而成；每个信道具有相同的通讯 能力。

虚拟处理器2，根据平台的数据处理能力划分并虚拟形成的具有独立处理能 力的计算单元；用于为各种服务生成和数据的加工；虚拟处理器的形成可以根 据现有技术，即虚拟机的原理实现。可以通过平台开发一种固定的模型，然后 当需要增加或形成虚拟处理器时候，通过该算法模型和通过相应的模型和构件 来实现。

平台业务中心控制模块1，用于控制虚拟处理器2的划分与形成，控制各模 块的工作，同时将来自虚拟处理器的数据进行组成并通过业务接口输出至各业 务节点的系统/应用系统。

下面，将通过一个更具体的例子说明：

参考图2和3，假设本发明的综合业务平台连接有三个业务节点，即医院1 系统、医院2系统和预约挂号系统。其中医院1系统需要与综合业务平台进行 的业务是医生排班数据的同步(简称Y1)；医院2系统与综合业务平台进行的是 药品电子支付业务(简称Y2)；预约挂号系统与综合业务平台进行的是挂号业务 (简称Y3)。则，如图3所示，综合业务平台内部应具有平台业务中心控制模块 1和三个虚拟处理器2。三个虚拟处理器2分别对应并依次负责处理医院1系统、 医院2系统和预约挂号系统的业务。即虚拟处理器A1对应医院1系统；虚拟处 理器A2对应医院2系统；虚拟处理器A3对应预约挂号系统。图中，每个虚拟 处理器2的虚拟信道具有一个主虚拟信道31、两个32副虚拟信道。总共有3个 主虚拟信道31(表示为T1、T2、T3)和六个32副虚拟信道(D1、D2、D3…D6)。 假设医生排班数据的同步业务、药品电子支付业务、挂号业务的在平台的服务 优先级别从高到低分别为：Y2＞Y1＞Y3。即则平台进行三种业务负载均衡原理 为：

首先业务识别和标识模块6识别来自三个业务节点的业务请求，同时把业 务数据请求和数据进行标识；然后业务数据分割模块5，用于将来自业务识别和 标识模块的服务或数据进行分割成子服务或子数据。分割方法可以按照各种分 割算法把数据划分为相等或不等长度的数据包。每个数据包保留原来业务标识。 信道分配模块根据分配机制进行子数据的信道分配。信道分配模块为各具有标 识的已被分割的子服务或数据形成待分配的队列(每个虚拟信道对应一个队 列)，并根据子数据包分配至各虚拟信道。其中，由于平台的服务优先级别从高 到低分别为：Y2＞Y1＞Y3，则Y2的子数据部分分配到主虚拟信道T2对应的队 列；剩余部分则优先分配在副虚拟信道(D1、D2、D3…D6)队列的前端；Y1的 子数据部分分配到主虚拟信道T1对应的队列上，剩余的分配在副虚拟信道(D1、 D2、D3…D6)队列中间；而Y3的子数据部分分配到主虚拟信道T3对应的队列 上，剩余的分配在副虚拟信道(D1、D2、D3…D6)队列末端(如下图4所示)。 首先，虚拟处理器A2、虚拟处理器A1和A3通过信道(T2、D1、D2、D3…D6) 处理Y2的数据即平台大部分计算能力用于处理Y2业务，同时虚拟处理器A1通 过信道(T1)处理Y1部分的数据、虚拟处理器A3通过信道(T3)处理Y3部分 数据，即平台部分计算能力同时也在处理Y1、Y3业务。这样一方面均衡的综合 业务平台内部的负载，同时也科学公平的安排了业务，提高了平台综合业务的 处理能力和业务体验的速率。