服务器集群中负载均衡专利申请分析

邵娜娜

摘 要：服务器集群中负载均衡是近些年来的研究热点，也是一个迫切需要解决的问题。国内外关于该领域也有很多专利申请。本文针对服务器集群负载均衡的专利申请进行检索并对申请人、重点领域等进行分析。

关键词：服务器集群 负载均衡 专利分析

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）11（b）-0117-02

现代社会互联网发展越来越迅速，其访问量以及海量数据的处理需求急剧增长，单个的服务器已不再能满足用户的要求，因此必须从单一的服务器转变为使用服务器集群解决这些问题。用户的需求由服务器集群中的各个服务器协作完成。如何在多台服务器间合理地进行数据存储、分配任务、调度资源是一个迫切需要解决的问题。

负载均衡是网络层的设备，部署于应用服务器外部，能够采用更直接的网络技术实现负载均衡。从本质上讲，这些设备会对外提供一个虚拟服务器地址，当用户试图连接时，将连接通过双向网络地址转换（NAT）转到最适合的真正服务器上。

按照负载均衡的方式不同，负载均衡技术基本分为静态和动态两类。按照控制任务调度方式的不同，负载均衡技术又可分为集中式和分布式两类。另外，还可以根据之前各节点的负载情况分为预测法和实测法。

为了研究服务器集群中负载均衡专利技术的发展情况，结合实际审查工作经验，笔者通过比较准确的关键词、跟踪检索、块检索、转库检索等检索策略相结合，获取初步检索结果后将明显噪声清理，采用不同的检索方式以及各种算符命令确保检索的全面性以及准确性，利用S系统的统计命令和Excel对该领域的全球专利申请数据和中国专利申请数据进行统计分析，本次专利分析的检索数据包括截止到2016年底公开的专利申请。

1 专利申请趋势分析

1.1 全球专利申请状况

（1）全球历年专利申请量分布。

经统计，全球专利申请中最早在服务器中负载均衡的专利出现在1988年，1988年至20世纪末关于服务器负载均衡的研究量相对较少；在2000年左右，关于服务器负载均衡的研究有小幅上涨，至2006年，关于负载均衡的研究又处于一段比较平缓的时期；2007年到2014年，关于服务器负载均衡的研究呈现大幅上涨的趋势。对于2015年和2016年的申请量有所下降，因为尚有部分专利申请未被公开，导致数据量有所下降。

（2）全球主要申请人申请量分析。

INT（国际商业机械公司）、IBM、微软、日立公司等国际型的大公司关于该技术的研究相对较多，在互联网行业发展较好的企业关于这方面的研究也相对较多，关于该技术的研究分布比较分散，并不集中在某些企业。因为负载均衡技术是随着互联网技术发展和数据量的增加而产生的，各个公司随着互联网行业的发展，关于该技术的研究都有所涉猎。

（3）全球专利申请各个国家申请量。

欧洲，美国等发达国家，关于服务器集群负载均衡技术的研究申请量较多。于2000年开始，关于该技术的研究各个国家都呈上升趋势。中国关于该技术的研究随着互联网进程的发展申请量也在逐年增长。2015年和2016年因为尚有部分专利申请未被公开，导致数据量有所下降。

（4）全球专利申请主要技术分析。

负载均衡技术的研究方向主要分为：动态负载均衡、静态负载均衡、集中式负载均衡和分布式负载均衡。分布式负载均衡的研究方向的申请量最多，其次是动态负载均衡的研究，静态负载均衡和集中式负载均衡相对最少。随着数据量的增加，分布式的服务器系统占据着非常重要的地位，关于分布式的负载均衡的申请量较多；并且对实时调整负载均衡能力的要求提高，动态负载均衡的申请量也相对较多。

1.2 中国专利申请状况

（1）中国专利申请历年申请量分析。

2004年以前中国关于服务器集群中负载均衡的技术专利申请量较少；2004年至2005年关于服务器负载均衡的专利申请有小幅的上涨，直到2008年申请量又维持在比较平衡的水平。2008年到2014年，曲线急速上升，因为在2008年以后，互联网行业飞速发展，业务数据处理量海量增长，对服务器集群的计算能力和处理能力的要求提高，因此，在这方面的研究也逐渐加大。2015年和2016年的部分申请未公开，但是预计申请量仍会很高。

（2）主要申请人分布。

由图1可知，申请份额较多的是国际商业机器公司，国际型大公司关于该技术的研究申请量较多，中国关于这方面比较突出的是华为和浪潮。研究所和大学关于该技术的研究也占有一定的份額。另外，不同类型的申请人专利申请量的比重也具有较大的差异。在中国，关于服务器负载均衡的专利申请人以企业为主，占81%，大学及科研机构各占18%。这也与该技术领域的性质有很大的关系，业务处理量的增加与企业的发展息息相关，企业主要为用户提供互联网服务，提供快速有效的数据处理，因此，该技术的研究在大型企业中占比较大。

1.3 小结

通过对国内和全球专利分析表明：从专利申请人的分布来看，关于服务器集群负载均衡的研究主要集中在国际型的大公司。大公司主要为用户提供业务处理，并且随着换联网行业的飞速发展，业务处理量的急剧增加，从2008年左右关于该技术研究的申请量也增长较快。

2 结语

由上述分析可知，互联网行业的发展锐不可当，伴随互联网行业的飞速发展，业务数据处理量也急剧增长，对服务器的处理能力和计算能力要求越来越高，因此，负载均衡在服务器集群中也显得尤为重要。通过分析也可知，关于负载均衡的专利申请量也急剧增长，而且主要集中在为用户提供业务处理服务的大公司。

通过对服务器集群中负载均衡的专利技术的梳理和分析，审查员可以深入了解该领域技术的发展状况并有助于对其发展趋势进行预测。预计随后关于负载均衡研究的申请量也会很多，主要对现有的技术进行优化，通过负载均衡以提高资源的利用率。在审查时间中准确把握此类专利所处的发展阶段、技术分支、专利重要申请人的技术发展等信息，从而帮助审查员准确地理解发明，快速明确申请的发明构思，有针对性地对相关专利申请进行检索，优质高效地实现专利审查。

参考文献

[1] 李云峰.WEB服务器集群负载平衡技术研究[D].重庆大学，2002.

[2] 全秀祥.Web服务器集群系统的负载均衡的应用与分析[D].武汉工程大学，2007.

[3] 周勇.服务器集群中域名服务器的动态负载平衡算法及其应用研究[D].华中科技大学，2005.endprint