学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于LVS的集群动态负载均衡算法研究

作　者: 李子民
导　师: 谭浩
学　校: 电子科技大学
专　业: 软件工程
关键词: LVS集群负反馈控制动态均衡
分类号: TP393.02
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 231次
引　用: 9次
阅　读: 论文下载

内容摘要

服务器集群技术,是当今绝大多数热门的Internet站点为应对激增的网络访问流量而采取的站点构建技术。它通过集群软件将若干台计算机经由高速局域网或广域网连接为一个统一的计算资源体而对外提供服务。适当规模的服务器集群的性能足以与单台超级计算机相比,而且价格相对低廉,兼具强可伸缩性和高可用性,是构建热门站点的理想解决方案。负载均衡是集群技术中永恒的核心话题。所谓负载均衡,就是集群根据其内部所有服务器的处理性能高低,将外部用户的访问请求合理分摊到每一台服务器上,使各台服务器的负载处于相对均衡的状态,从而最大限度地利用好每一台服务器,提升集群的整体服务性能。本文采用集群技术构建数字媒体工具共享平台,出于研究目的,选用了国内的开源软件Linux虚拟服务器(Linux Virtual Server)及其体系结构作为集群的解决方案。但由于Linux集群技术发展时间短,LVS在负载均衡方面还存在着缺陷,尤其是LVS集群在长时间高负荷运行后可能出现负载倾斜。针对这个问题,本文进行了如下几方面的工作:1.归纳和概述现有服务器集群系统、负载均衡技术和负载均衡算法。2.阐述LVS集群体系结构、IP负载均衡模式,深入剖析LVS核心软件IPVS的组成、工作机制以及各个模块的实现过程。3.分析IPVS现有均衡调度算法的不足,引入负反馈控制理论,并为LVS集群设计了负反馈控制模型和负反馈均衡算法,然后在LVS集群环境下实现该算法。4.搭建了一个小型的LVS集群,在真实实验环境下,采用微软公司压力测试软件Web Application Stress测试新均衡算法下的LVS集群外部性能和内部均衡指标,并与原始LVS集群对比。结果表明,引入负反馈控制机制的LVS集群在负载均衡方面更为有效。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-12
第一章绪论  12-18
  1.1 研究背景  12-15
    1.1.1 网络服务器性能瓶颈  12
    1.1.2 集群系统的提出  12-13
    1.1.3 集群研究现状  13-15
  1.2 研究意义  15-16
  1.3 论文工作与组织安排  16-18
    1.3.1 本论文的主要工作  16
    1.3.2 本论文的组织安排  16-18
第二章集群系统与负载均衡  18-24
  2.1 集群系统简介  18
  2.2 集群系统的分类  18-20
    2.2.1 高性能计算群集  19
    2.2.2 高可用性群集  19-20
    2.2.3 负载均衡群集  20
  2.3 负载均衡  20-23
    2.3.1 负载均衡简介  20-21
    2.3.2 负载均衡技术分类  21-22
    2.3.3 负载均衡算法分类  22-23
  2.4 本章小结  23-24
第三章 LVS 集群负载均衡剖析  24-38
  3.1 LVS 介绍  24-26
  3.2 LVS 中IP 负载均衡模式  26-31
    3.2.1 VS/NAT  26-27
    3.2.2 VS/IP TUN  27-29
    3.2.3 VS/DR  29-30
    3.2.4 三种IP 负载均衡模式的比较  30-31
  3.3 IPVS 均衡实现机制分析  31-36
    3.3.1 IP 包处理流程  32-34
    3.3.2 负载均衡算法  34-36
    3.3.3 系统配置与管理  36
  3.4 IPVS 关键技术提要  36-37
  3.5 本章小结  37-38
第四章基于负反馈控制的均衡算法研究  38-57
  4.1 集群负载均衡的重要性  38
  4.2 LVS 现有均衡算法的不足  38-40
  4.3 负反馈控制理论与模型  40-41
    4.3.1 引入负反馈的动机  40-41
    4.3.2 负反馈控制模型设计  41
  4.4 负反馈均衡算法设计  41-46
    4.4.1 节点负载量值计算  42-45
    4.4.2 权值调节函数表达式  45-46
  4.5 负反馈均衡算法实现  46-55
    4.5.1 RS 本地负载采集器LLIC  48-49
    4.5.2 RS 本地负载评估模块LLEM  49-51
    4.5.3 LB 端响应时间探测模块RTDM  51-52
    4.5.4 LB 端负载量值计算模块LVCM  52-54
    4.5.5 LB 端权值计算与写入阀门WCWV  54-55
  4.6 本章小结  55-57
第五章算法性能对比测试与分析  57-72
  5.1 构建LVS 集群  57-60
    5.1.1 Load Balancer 软件配置  58-59
    5.1.2 Real Server 软件配置  59-60
  5.2 集群压力测试  60-65
    5.2.1 压力极限预估  60-61
    5.2.2 WAS 测试过程  61-64
    5.2.3 WAS 模拟多用户  64
    5.2.4 WAS 模拟署名登录  64
    5.2.5 影响可测性因素  64-65
  5.3 外部性能测量和分析  65-69
  5.4 内部均衡指标分析  69-70
  5.5 本章小结  70-72
第六章总结与展望  72-74
致谢  74-75
参考文献  75-79
攻硕期间取得的研究成果  79-80

基于LVS的集群动态负载均衡算法研究

内容摘要

全文目录

相似论文