一种带宽限速方法、装置、电子设备及存储介质与流程

本技术涉及通信，尤其涉及一种带宽限速方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术：

1、随着互联网与云计算技术的飞速发展，分布式系统已成为支撑大规模在线服务（如电子商务、社交网络、流媒体、云计算平台等）的核心架构。在分布式系统中，成百上千的节点（例如，服务器等）协同工作，共同对外提供服务。确保每个节点的稳定、高效运行，是保障整个分布式系统的服务质量和可靠性的基石。

2、在网络层面，节点的稳定性与出口带宽的合理使用密切相关。若单一节点的出口带宽被某个或某几个应用进程耗尽，将导致该节点上的其他服务无法正常响应，甚至引发节点宕机，进而可能产生雪崩效应，危及整个系统。

3、为了应对带宽过载问题，可以采用“基于中心化决策的集群流量调度与负载均衡方案”。该方案的核心思想是通过一个全局视角的协调者来优化整个分布式系统的负载，该方案在分布式系统中部署一个中心控制器（也可称为管控节点），作为整个集群流量管理的“大脑”。其运行机制如下：

4、状态收集：集群中的每个工作节点（也可称为分布式节点）以固定的时间间隔（例如，每5秒或10秒）向中心控制器上报其自身的负载状态。这些状态数据通常包括cpu利用率、内存使用量、磁盘i/o速率、网络连接数等聚合性指标。

5、全局分析与决策：中心控制器汇总所有节点的状态信息后，运用预设的负载均衡算法（例如，基于资源权重的分配等）进行全局计算和分析。其目标是识别出当前负载高于第一预设阈值的“热点”节点以及负载低于第二预设阈值的“空闲”节点。

6、流量干预：中心控制器根据分析结果执行调控策略，主要调控手段如下：

7、下发限流指令：直接向被判定为过载的节点发送限流指令，以降低对新请求的接收或处理速率。

8、重定向入口流量：向分布式系统的流量入口组件（例如，负载均衡器等）发送导向指令，调整流量分发策略，将后续到达的新请求更多地导向该系统中负载较轻的节点，从而实现请求层面的负载平衡。

9、该方案旨在通过宏观的流量调配，避免单个节点因请求压力过大而崩溃，但其核心机制存在如下问题，导致其无法有效保障分布式系统中单个节点的整机出口带宽稳定，更无法实现节点间带宽资源的敏捷协同：

10、1. 响应不及时：依赖中心节点进行周期性决策，控制环路长，无法对突发带宽流量做出即时反应。

11、2. 管控不精准：其调控对象是外部请求流量，无法识别和限制节点内部特定进程对带宽的过度占用，导致“坏邻居”效应。

12、3. 协同不高效：采用中心化架构和泛化的负载指标，缺乏在节点间直接、动态调剂带宽这一特定资源的有效机制。

技术实现思路

1、为克服相关技术中存在的问题，本技术提供了一种带宽限速方法、装置、电子设备及存储介质。

2、根据本技术实施例的第一方面，提供一种带宽限速方法，所述方法应用于分布式系统中的任一分布式节点，所述分布式系统还包括管控节点，所述方法包括：

3、监测当前时间窗口内接收到的流量占用的带宽；

4、根据监测到的所述当前时间窗口内的带宽峰值、和当前的带宽阈值参数，判断是否需要调整当前的带宽阈值参数；

5、在判断结果为是时，根据所述带宽峰值、和所述当前的带宽阈值参数，计算期望的带宽阈值参数，并向所述管控节点发送携带有所述期望的带宽阈值参数的带宽调整消息；

6、接收所述管控节点发送的携带有最新的带宽阈值参数的带宽调整响应消息，并根据所述最新的带宽阈值参数，对接收到的流量进行带宽限速，其中，所述最新的带宽阈值参数为所述管控节点根据自身的剩余带宽和所述期望的带宽阈值参数确定出的。

7、根据本技术实施例的第二方面，提供一种带宽限速方法，所述方法应用于分布式系统中的管控节点，所述分布式系统还包括多个分布式节点，所述方法包括：

8、接收任一分布式节点发送的带宽调整消息，其中，所述带宽调整消息中携带有期望的带宽阈值参数，且所述带宽调整消息为该分布式节点在根据监测到的当前时间窗口内接收到的流量占用的带宽的带宽峰值、和当前的带宽阈值参数判断出需要调整当前的带宽阈值参数时，根据所述带宽峰值、和所述当前的带宽阈值参数，计算所述期望的带宽阈值参数后发送的；

9、根据自身的剩余带宽和所述期望的带宽阈值参数，确定最新的带宽阈值参数，并为该分布式节点分配最新的带宽阈值参数对应的带宽；

10、向该分布式节点发送携带有最新的带宽阈值参数的带宽调整响应消息，以使该分布式节点根据最新的带宽阈值参数，对接收到的流量进行带宽限速。

11、根据本技术实施例的第三方面，提供一种带宽限速装置，所述装置应用于分布式系统中的任一分布式节点，所述分布式系统还包括管控节点，所述装置包括：

12、监测模块，用于监测当前时间窗口内接收到的流量占用的带宽；

13、判断模块，用于根据监测到的所述当前时间窗口内的带宽峰值、和当前的带宽阈值参数，判断是否需要调整当前的带宽阈值参数；

14、计算发送模块，用于在所述判断模块的判断结果为是时，根据所述带宽峰值、和所述当前的带宽阈值参数，计算期望的带宽阈值参数，并向所述管控节点发送携带有所述期望的带宽阈值参数的带宽调整消息；

15、限速模块，用于接收所述管控节点发送的携带有最新的带宽阈值参数的带宽调整响应消息，并根据所述最新的带宽阈值参数，对接收到的流量进行带宽限速，其中，所述最新的带宽阈值参数为所述管控节点根据自身的剩余带宽和所述期望的带宽阈值参数确定出的。

16、根据本技术实施例的第四方面，提供一种带宽限速装置，所述装置应用于分布式系统中的管控节点，所述分布式系统还包括多个分布式节点，所述装置包括：

17、接收模块，用于接收任一分布式节点发送的带宽调整消息，其中，所述带宽调整消息中携带有期望的带宽阈值参数，且所述带宽调整消息为该分布式节点在根据监测到的当前时间窗口内接收到的流量占用的带宽的带宽峰值、和当前的带宽阈值参数判断出需要调整当前的带宽阈值参数时，根据所述带宽峰值、和所述当前的带宽阈值参数，计算所述期望的带宽阈值参数后发送的；

18、确定分配模块，用于根据自身的剩余带宽和所述期望的带宽阈值参数，确定最新的带宽阈值参数，并为该分布式节点分配最新的带宽阈值参数对应的带宽；

19、发送模块，用于向该分布式节点发送携带有最新的带宽阈值参数的带宽调整响应消息，以使该分布式节点根据最新的带宽阈值参数，对接收到的流量进行带宽限速。

20、根据本技术实施例的第五方面，提供一种电子设备，其特征在于，包括处理器和机器可读存储介质，所述机器可读存储介质存储有能够被所述处理器执行的机器可执行指令，所述处理器被所述机器可执行指令促使：实现上述任一带宽限速方法所述的方法步骤。

21、根据本技术实施例的第六方面，提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一带宽限速方法所述的方法步骤。

22、本技术的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

23、在本技术实施例中，对于分布式系统中的任一分布式节点而言，执行以下操作流程：监测当前时间窗口内接收到的流量占用的带宽；根据监测到的所述当前时间窗口内的带宽峰值、和当前的带宽阈值参数，判断是否需要调整当前的带宽阈值参数；在判断结果为是时，根据所述带宽峰值、和所述当前的带宽阈值参数，计算期望的带宽阈值参数，并向分布式系统中的管控节点发送携带有所述期望的带宽阈值参数的带宽调整消息；接收所述管控节点发送的携带有最新的带宽阈值参数的带宽调整响应消息，并根据所述最新的带宽阈值参数，对接收到的流量进行带宽限速，其中，所述最新的带宽阈值参数为所述管控节点根据自身的剩余带宽和所述期望的带宽阈值参数确定出的。

24、这样一来，分布式系统中的分布式节点可以及时地向管控节点主动上报需要调整的带宽阈值参数，以能够及时地针对流量进行带宽限速，从而实现分布式系统中带宽资源的动态、精细调配，有效降低了带宽协调开销。

25、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本技术。