一种面向流媒体传输的负载均衡系统及负载均衡方法与流程

1.本发明属于流媒体传输技术领域，尤其涉及一种面向流媒体传输的负载均衡系统及负载均衡方法。


背景技术：

2.负载均衡建立在现有网络结构之上，它提供了一种廉价、有效、透明的方法扩展网络设备和服务器的带宽、增加吞吐量、加强网络数据处理能力、提高网络的灵活性和可用性。负载均衡(load balance)其意思就是将待执行任务分摊到多个操作单元上进行执行，例如web服务器、ftp服务器、企业关键应用服务器和其它关键任务服务器等，从而共同完成工作任务，解决大量并发访问服务问题。这种群集技术可以用最少的投资获得接近于大型主机的性能。
3.目前，负载均衡算法包括轮询法、随机法和最小连接法，其中，轮询法就是轮流分配任务，随机法就是随机的分配任务，最小连接法是将任务分配给此时具有最小连接数的节点。这些算法在视频监控平台上适用性差，因为监控设备采集到的视频的规格常存在着差异，如每个视频帧其包含的像素点个数存在着不同，导致处理视频所耗费服务资源不同，因此目前负载均衡算法就存在局限性，不能根据监控视频的质量进行资源调度，使得负载均衡的效果不好。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明实施例提供一种面向流媒体传输的负载均衡系统及负载均衡方法，用于解决现有负载均衡算法，不能根据监控视频的质量进行服务资源调度，使得负载均衡的效果不好的问题。本发明能够根据视频监控平台上各服务组件的负载采集到的视频质量，合理的调度服务组件，从而提高了负载均衡效果。
5.本发明实施例提供一种面向流媒体传输的负载均衡方法，所述方法包括：
6.根据视频监控平台上各服务组件的负载采集到的视频质量，确定各服务组件的各负载的配置情况；其中，所述视频质量至少包括视频数据量，视频帧数，视频的每一帧图像中的行像素点个数、列像素点个数；
7.根据确定出的各服务组件的各负载的配置情况，控制各服务组件面向流媒体传输时的调度量，以实现负载均衡。
8.在一可选实施例中，所述根据确定出的各服务组件的各负载的配置情况，控制各服务组件面向流媒体传输时的调度量，包括：
9.根据视频监控平台上各服务组件的负载个数以及各服务组件的各负载的配置情况，确定各服务组件的权重；
10.根据视频监控平台上各服务组件的权重，控制各服务组件面向流媒体传输时的调度量。
11.在一可选实施例中，所述根据视频监控平台上各服务组件的权重，控制各服务组
件面向流媒体传输时的调度量，包括：
12.根据视频监控平台上各服务组件的权重以及全部服务组件一次循环轮询调度中的调度总次数，确定每个服务组件的轮循调度次数；
13.控制各服务组件以确定的轮循调度次数作为对应调度量进行流媒体传输。
14.在一可选实施例中，所述根据视频监控平台上各服务组件的负载采集到的视频质量，确定各服务组件的各负载的配置情况，包括：
15.根据视频监控平台上各服务组件的负载采集到的视频质量，基于第一公式计算各负载的配置排名值；其中，所述负载的配置排名值用于表征负载的配置情况，配置排名值越小表征负载的配置越高；
16.所述根据视频监控平台上各服务组件的负载个数以及各服务组件的各负载的配置情况，确定各服务组件的权重，包括：
17.根据视频监控平台上各服务组件的负载个数以及各服务组件的各负载的配置排名值，基于第二公式计算各服务组件的权重；
18.所述根据视频监控平台上各服务组件的权重以及全部服务组件一次循环轮询调度中的调度总次数，确定每个服务组件的轮循调度次数，包括：
19.根据视频监控平台上各服务组件的权重以及全部服务组件一次循环轮询调度中的调度总次数，基于第三公式计算每个服务组件的轮循调度次数；
20.其中，所述第一公式为：
[0021][0022]
所述第二公式为：
[0023][0024]
所述第三公式为：
[0025][0026]
所述第一公式至第三公式中，h(i_a)表示视频监控平台上第i个服务组件的第a个负载的配置排名值；e(i)表示视频监控平台上第i个服务组件的权重；c(i)表示视频监控平台上第i个服务组件在一次循环轮询调度中的调度次数；i＝1,2,
…
,z；z表示视频监控平台上的服务组件总数；m(i_a)表示视频监控平台上第i个服务组件的第a个负载采集到的视频的每一帧图像中每一行的像素点个数；n(i_a)表示视频监控平台上第i个服务组件的第a个负载采集到的视频的每一帧图像中每一列的像素点个数；d(i_a)表示视频监控平台上第i个服务组件的第a个负载采集到的视频数据量；r(i_a)表示视频监控平台上第i个服务组件
的第a个负载采集到的视频帧数；d0表示预设的一个黑色像素点的数据量；g(i)表示视频监控平台上第i个服务组件的负载个数；f* 表示非正数检验函数，若括号内的数值为非正数则函数值为1，反之为0；k表示取值范围为,1-a,g(i)-a-的正数变量；l表示全部服务组件一次循环轮询调度中的调度总次数。
[0027]
第二方面，本发明实施例还提供一种面向流媒体传输的负载均衡系统，包括：
[0028]
负载配置确定模块，用于根据视频监控平台上各服务组件的负载采集到的视频质量，确定各服务组件的各负载的配置情况；其中，所述视频质量至少包括视频数据量，视频帧数，视频的每一帧图像中的行像素点个数、列像素点个数；
[0029]
均衡模块，用于根据确定出的各服务组件的各负载的配置情况，控制各服务组件面向流媒体传输时的调度量，以实现负载均衡。
[0030]
在一可选实施例中，所述均衡模块，包括：
[0031]
权重确定子模块，用于根据视频监控平台上各服务组件的负载个数以及各服务组件的各负载的配置情况，确定各服务组件的权重；
[0032]
均衡子模块，用于根据视频监控平台上各服务组件的权重，控制各服务组件面向流媒体传输时的调度量。
[0033]
在一可选实施例中，所述均衡子模块，包括：
[0034]
调度次数确定单元，用于根据视频监控平台上各服务组件的权重以及全部服务组件一次循环轮询调度中的调度总次数，确定每个服务组件的轮循调度次数；
[0035]
均衡控制单元，用于控制各服务组件以确定的轮循调度次数作为对应调度量进行流媒体传输。
[0036]
在一可选实施例中，所述负载配置确定模块，具体用于根据视频监控平台上各服务组件的负载采集到的视频质量，基于第一公式计算各负载的配置排名值；其中，所述负载的配置排名值用于表征负载的配置情况，配置排名值越小表征负载的配置越高；
[0037]
所述权重确定子模块，用于根据视频监控平台上各服务组件的负载个数以及各服务组件的各负载的配置排名值，基于第二公式计算各服务组件的权重；
[0038]
所述调度次数确定单元，用于根据视频监控平台上各服务组件的权重以及全部服务组件一次循环轮询调度中的调度总次数，基于第三公式计算每个服务组件的轮循调度次数；
[0039]
其中，所述第一公式为：
[0040][0041]
所述第二公式为：
[0042]
[0043]
所述第三公式为：
[0044][0045]
所述第一公式至第三公式中，h(i_a)表示视频监控平台上第i个服务组件的第a个负载的配置排名值；e(i)表示视频监控平台上第i个服务组件的权重；c(i)表示视频监控平台上第i个服务组件在一次循环轮询调度中的调度次数；i＝1,2,
…
,z；z表示视频监控平台上的服务组件总数；m(i_a)表示视频监控平台上第i个服务组件的第a个负载采集到的视频的每一帧图像中每一行的像素点个数；n(i_a)表示视频监控平台上第i个服务组件的第a个负载采集到的视频的每一帧图像中每一列的像素点个数；d(i_a)表示视频监控平台上第i个服务组件的第a个负载采集到的视频数据量；r(i_a)表示视频监控平台上第i个服务组件的第a个负载采集到的视频帧数；d0表示预设的一个黑色像素点的数据量；g(i)表示视频监控平台上第i个服务组件的负载个数；f* 表示非正数检验函数，若括号内的数值为非正数则函数值为1，反之为0；k表示取值范围为,1-a,g(i)-a-的正数变量；l表示全部服务组件一次循环轮询调度中的调度总次数。
[0046]
本发明提供的一种面向流媒体传输的负载均衡系统及负载均衡方法，首先根据视频监控平台上各服务组件的负载采集到的视频质量，确定各服务组件的各负载的配置情况，然后根据确定出的各服务组件的各负载的配置情况，控制各服务组件面向流媒体传输时的调度量，以实现负载均衡。本发明能够根据视频监控平台上各服务组件的负载采集到的视频质量，合理的调度服务组件，减轻整个监控平台集群各个服务的压力，达到整个平台集群的负载均衡。
附图说明
[0047]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0048]
图1为本发明实施例提供的一种面向流媒体传输的负载均衡方法实施例一流程图；
[0049]
图2为本发明实施例提供的一种面向流媒体传输的负载均衡方法实施例二流程图；
[0050]
图3为本发明实施例提供的一种面向流媒体传输的负载均衡系统实施例一结构示意图；
[0051]
图4为本发明实施例提供的一种面向流媒体传输的负载均衡系统实施例二结构示意图；
[0052]
图5为本发明实施例提供的一种面向流媒体传输的负载均衡系统实施例三结构示意图。
具体实施方式
[0053]
下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。
[0054]
应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0055]
图1为本发明实施例提供的一种面向流媒体传输的负载均衡方法实施例一流程图。参见图1，该方法包括如下步骤s101-s102：
[0056]
s101：根据视频监控平台上各服务组件的负载采集到的视频质量，确定各服务组件的各负载的配置情况。
[0057]
其中，所述视频质量至少包括视频数据量，视频帧数，视频的每一帧图像中的行像素点个数、列像素点个数。
[0058]
本实施例中，服务组件的每个负载的配置情况受到其采集到的视频质量影响，其视频质量是通过视频数据量，视频帧数，视频的每一帧图像中的行像素点个数、列像素点个数进行描述的。其中，负载配置与视频质量的关系为：视频质量越高，其负载配置越低，反之视频质量越低，负载配置越高。
[0059]
s102：根据确定出的各服务组件的各负载的配置情况，控制各服务组件面向流媒体传输时的调度量，以实现负载均衡。
[0060]
本实施例中，每个服务组件的性能与其负载的配置情况成正比关系，因此可以根据各个负载的配置情况，去控制各服务组件的调度量，从而达到负载均衡的效果。
[0061]
作为一可选实施例，本步骤s102，包括s1021-s1022：
[0062]
s1021：根据视频监控平台上各服务组件的负载个数以及各服务组件的各负载的配置情况，确定各服务组件的权重。
[0063]
s1022：根据视频监控平台上各服务组件的权重，控制各服务组件面向流媒体传输时的调度量。
[0064]
本实施例中，视频监控平台上各服务组件的负载个数以及各服务组件的各负载的配置情况，客观上反映了各个服务组件的服务压力情况，然后将此服务压力情况转化为权重形式，即服务压力越小，权重值越大，其中，服务组件的权重，体现了服务组件被选中的概率程度，具体为权重越大，被选中的概率越高。从而使得性能更优的服务组件被选中的次数越多，进一步就减轻整个监控平台集群各个服务的压力，达到整个平台集群的负载均衡效果。
[0065]
本发明提供的一种面向流媒体传输的负载均衡方法，首先根据视频监控平台上各服务组件的负载采集到的视频质量，确定各服务组件的各负载的配置情况，然后根据确定出的各服务组件的各负载的配置情况，控制各服务组件面向流媒体传输时的调度量，以实现负载均衡。本发明能够根据视频监控平台上各服务组件的负载采集到的视频质量，合理的调度服务组件，减轻整个监控平台集群各个服务的压力，达到整个平台集群的负载均衡。
[0066]
图2为本发明实施例提供的一种面向流媒体传输的负载均衡方法实施例二流程图。参见图2，该方法包括如下步骤s201-s204：
[0067]
s201：根据视频监控平台上各服务组件的负载采集到的视频质量，确定各服务组件的各负载的配置情况。
[0068]
其中，所述视频质量至少包括视频数据量，视频帧数，视频的每一帧图像中的行像素点个数、列像素点个数。
[0069]
作为一可选实施例，步骤s201，包括：根据视频监控平台上各服务组件的负载采集到的视频质量，基于第一公式计算各负载的配置排名值；其中，所述负载的配置排名值用于表征负载的配置情况，配置排名值越小表征负载的配置越高。
[0070]
优选地，所述第一公式为：
[0071][0072]
在第一公式中，h(i_a)表示视频监控平台上第i个服务组件的第a个负载的配置排名值，i＝1,2,
…
,z；z表示视频监控平台上的服务组件总数；m(i_a)表示视频监控平台上第i个服务组件的第a个负载采集到的视频的每一帧图像中每一行的像素点个数；n(i_a)表示视频监控平台上第i个服务组件的第a个负载采集到的视频的每一帧图像中每一列的像素点个数；d(i_a)表示视频监控平台上第i个服务组件的第a个负载采集到的视频数据量；r(i_a)表示视频监控平台上第i个服务组件的第a个负载采集到的视频帧数；d0表示预设的一个黑色像素点的数据量，f* 表示非正数检验函数，若括号内的数值为非正数则函数值为1，反之为0；k表示取值范围为,1-a,g(i)-a-的正数变量。
[0073]
本实施例中，根据视频监控平台上各服务组件的负载采集到的视频质量得到每个负载的配置排名值(配置排名值越小表征负载的配置越高)，进而知晓每个服务组件中的每个负载的配置等级，便于后续的服务组件调度更加合理、更加均衡。
[0074]
s202：根据视频监控平台上各服务组件的负载个数以及各服务组件的各负载的配置情况，确定各服务组件的权重。
[0075]
作为一可选实施例，本步骤s202，具体根据视频监控平台上各服务组件的负载个数以及各服务组件的各负载的配置排名值，基于第二公式计算各服务组件的权重。
[0076]
优选地，所述第二公式为：
[0077][0078]
在第二公式中，e(i)表示视频监控平台上第i个服务组件的权重；g(i)表示视频监控平台上第i个服务组件的负载个数。
[0079]
本实施例中，根据视频监控平台上各服务组件的负载个数以及对应负载的配置排名值得到每个服务组件的权重，从而给配置高、负载低的组件配置更高的权重，给配置低、负载高的组件分配较低的权重，让权重高的服务组件被选中的频次更多，从而让各服务组件的服务压力达到均衡的效果。
[0080]
s203：根据视频监控平台上各服务组件的权重以及全部服务组件一次循环轮询调度中的调度总次数，确定每个服务组件的轮循调度次数。
[0081]
作为一可选实施例，本步骤s203具体根据视频监控平台上各服务组件的权重以及全部服务组件一次循环轮询调度中的调度总次数，基于第三公式计算每个服务组件的轮循调度次数。
[0082]
优选地，第三公式为：
[0083][0084]
在第三公式中，c(i)表示视频监控平台上第i个服务组件在一次循环轮询调度中的调度次数；l表示全部服务组件一次循环轮询调度中的调度总次数。
[0085]
本实施例中，根据视频监控平台上各服务组件的权重值以及服务组件一次循环轮询调度中的调度总次数得到每个服务组件的轮循调度次数，从而让权重高的组件处理更多的请求，权重低的组件减少调度次数，从而降低系统负载功耗，减轻整个监控平台集群各个服务的压力，达到整个平台集群的负载均衡。
[0086]
s204：控制各服务组件以确定的轮循调度次数作为对应调度量进行流媒体传输。
[0087]
本发明提供的一种面向流媒体传输的负载均衡方法，首先根据视频监控平台上各服务组件的负载采集到的视频质量，确定各服务组件的各负载的配置情况；接着根据确定出的各服务组件的各负载的配置情况，确定各服务组件的权重；最后根据此权重，让权重高的组件处理更多的请求，权重低的组件减少调度次数，从而降低系统负载功耗，减轻整个监控平台集群各个服务的压力，达到整个平台集群的负载均衡。
[0088]
图3为本发明实施例提供的一种面向流媒体传输的负载均衡系统实施例一结构示意图，如图3所示，所述系统，包括:
[0089]
负载配置确定模块1，用于根据视频监控平台上各服务组件的负载采集到的视频质量，确定各服务组件的各负载的配置情况；其中，所述视频质量至少包括视频数据量，视频帧数，视频的每一帧图像中的行像素点个数、列像素点个数；
[0090]
均衡模块2，用于根据确定出的各服务组件的各负载的配置情况，控制各服务组件面向流媒体传输时的调度量，以实现负载均衡。
[0091]
本实施例的系统，可以用于执行图1所示方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
[0092]
图4为本发明实施例提供的一种面向流媒体传输的负载均衡系统实施例二结构示意图，如图4所示，本实施例的系统在图3所示系统结构的基础上，进一步地，均衡模块2，包括：
[0093]
权重确定子模块21，用于根据视频监控平台上各服务组件的负载个数以及各服务组件的各负载的配置情况，确定各服务组件的权重。
[0094]
均衡子模块22，用于根据视频监控平台上各服务组件的权重，控制各服务组件面向流媒体传输时的调度量。
[0095]
本实施例的系统，可以用于执行图1或图2所示方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
[0096]
图5为本发明实施例提供的一种面向流媒体传输的负载均衡系统实施例二结构示意图，如图5所示，本实施例的系统在图4所示系统结构的基础上，进一步地，均衡子模块22，包括：
[0097]
调度次数确定单元221，用于根据视频监控平台上各服务组件的权重以及全部服务组件一次循环轮询调度中的调度总次数，确定每个服务组件的轮循调度次数；
[0098]
均衡控制单元222，用于控制各服务组件以确定的轮循调度次数作为对应调度量进行流媒体传输。
[0099]
本实施例的系统，可以用于执行图2所示方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
[0100]
优选地，负载配置确定模块1，具体用于根据视频监控平台上各服务组件的负载采集到的视频质量，基于上述第一公式计算各负载的配置排名值；其中，所述负载的配置排名值用于表征负载的配置情况，配置排名值越小表征负载的配置越高。权重确定子模块21，具体用于根据视频监控平台上各服务组件的负载个数以及各服务组件的各负载的配置排名值，基于上述第二公式计算各服务组件的权重。调度次数确定单元221，具体用于根据视频监控平台上各服务组件的权重以及全部服务组件一次循环轮询调度中的调度总次数，基于上述第三公式计算每个服务组件的轮循调度次数。
[0101]
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0102]
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0103]
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0104]
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。