基于jcf中间件的负载均衡算法研究

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1、硕士学位论文基于JCF中间件的负载均衡算法研究研究生姓名：曲文丽导师姓名：李国教授2015年5月7日分类号：TP393.03密级：公开UDC：004.9学号：1205007中国民航大学硕士学位论文基于JCF中间件的负载均衡算法研究研究生姓名：曲文丽导师姓名：李国教授申请学位类别：工程硕士学科专业名称：计算机技术所在院系：计算机科学与技术学院论文答辩日期：2015年5月7日2015年5月7日ResearchonJCFMiddlewareLoadBalancingAlgorithmADissertationSubmittedtoCivilAviationUniversityofChinaFo

2、rtheAcademicDegreeofMasterofEngineeringBYQUWen-liSupervisedbyProf.LIGuoDepartmentofComputerScienceandTechnologyCivilAviationUniversityofChinaMay2015摘要随着中国民航旅客逐渐增长，旅客网络订票数量也呈爆发式增长，对处理订票请求的分布式服务交易平台——JCF（JavaComponentFramework）系统造成了很大压力。目前部署在JCF中间件上的负载均衡算法是静态加权轮询算法，该算法在提高系统吞吐量及降低响应时间方面效果不显著，易造成负载不均

3、，需要改进当前的负载均衡算法。首先，本文调研了中间件和负载均衡算法的国内外现状，着重分析了JCF中间件的特点以及其负载均衡机制，并研究目前部署在其上的静态加权轮询算法，为后续的算法改进做好了基础工作。其次，分析了静态加权轮询算法存在的不足，提出了一种周期可变的动态负载均衡算法。该算法将反馈负载信息的周期长度与网络中请求数量相关联，既保证了反馈信息的实时性又有效地降低了计算各节点负载量的资源消耗。在该算法实现过程中，采用改进的模拟退火算法确定负载权重向量β，具体思想是将响应时间作为最优解，选取得到最优解的那组β值，提高了人为经验得到β值的精确性。最后，提出了一种负载预测与过载迁移的融合算法

4、,采用对周期内无法提取到的负载情况进行预测,对超过负载阈值的服务器进行告警，并且关闭该进程将服务请求分发给轻负载服务器的方式。通过提前预测与负载迁移的有机结合，解决了周期内无法获取各个节点的实际负载问题，负载预测的不准确问题，以及可能出现的部分服务器过载，甚至崩溃问题，最终达到了系统的负载均衡。在中间件平台上的实验结果表明该算法优于静态加权轮询算法，动态加权轮询算法以及周期可变的动态负载均衡算法，在提高均衡效率，增加集群系统的吞吐量，降低服务请求响应时间等多方面有着显著效果，在实际应用中有较大的价值。关键词：JCF中间件；负载均衡；改进模拟退火算法；负载预测；过载迁移IAbstractW

5、iththegradualgrowthoftheChinacivilaviationpassengers,thenumberofbookingticketsalsoshowedexplosivegrowthonline,whichcausedalotofpressuretoJavaComponentFramework(JCF)system.TheJCFsystemisadistributedservicetradingplatform,whichisusedtohandleprocessreservationrequests.Currently,theloadbalancingalgor

6、ithmdeployedinJCFmiddlewareistheStaticweightedroundrobinalgorithm,whichcannotbegoodtoimprovesystemthroughputandreduceresponsetime,andcouldeasilyleadtoloadimbalance.Sotheloadbalancingalgorithmneedstobeimproved.Firstly,thispaperinvestigatedthestatusofthemiddlewareandtheloadbalancingalgorithmsathome

7、andabroad,analyzedthecharacteristicsandtheloadbalancingmechanismoftheJCFmiddleware,andstudiedthestaticWRRalgorithmcurrentlydeployedonit,whichcouldhelptoimprovethealgorithm.Secondly,thispaperanalyzedthedisadvantagesofth