基于nginx的在线教育平台架构优化研究

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1、中文图书分类号：TP391密级：公开UDC：004学校代码：10005硕士学位论文MASTERALDISSERTATION论文题目：基于Nginx的在线教育平台架构优化研究论文作者：张康领域：计算机科学与技术指导教师：付鹏斌副教授论文提交日期：2016年6月UDC：004学校代码：10005中文图书分类号：TP391学号：S201307021密级：公开北京工业大学工学硕士学位论文题目：基于Nginx的在线教育平台架构优化研究英文题目：RESEARCHONTHEOPTIMIZATIONOFONLINEEDUCATIONPLATFORMARCHITECTUREBASEDO

2、NNGINX论文作者：张康领域：计算机科学与技术研究方向：计算机应用技术申请学位：工学硕士指导教师：付鹏斌副教授所在单位：计算机学院答辩日期：2016年6月授予学位单位：北京工业大学独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京工业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：张康日期：2016年6月15日关于论文使用授权的说明本人完全了解

3、北京工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。（保密的论文在解密后应遵守此规定）签名：张康日期：2016年6月15日导师签名：付鹏斌日期：2016年6月15日摘要摘要近年来教育信息化发展迅速，产生了多个优秀的教育服务产品。“9月1号”网是其中极具代表性的一个教育服务网站。然而随着用户量的不断增长，网站的性能问题逐渐暴露出来：系统响应时间长、系统并发量小、系统稳定性差等。本课题的任务就是针对这些问题，从架构的角度对系统进行优化，以提高系统的并发

4、量，缩短系统的响应时间，并实现系统的高可用性，最终切实提升用户体验。本文的主要研究成果如下：（1）设计了多层次网站体系架构优化方案。在“9月1号”网现有的三层架构基础上进行扩展优化：应用服务器集群化部署，提高系统的服务能力；增加负载均衡层，管理和调度服务器机群；在系统与互联网之间增加缓存层，以缩短系统响应时间；数据层在SQL数据库基础上增加NoSQL数据库和搜索引擎，实现数据的读写分离。（2）提出了基于请求任务分类的动态负载均衡算法。首先，对比分析了常用的负载均衡算法，并在此基础上增加了对服务器集群中各节点的剩余服务能力的动态分析，同时将所有请求划分为CPU密集型任务

5、和IO密集型任务两类，提出了最小连接数算法的改进算法，即基于请求任务分类的动态负载均衡算法。并通过对Nginx源码的二次开发，实现了该算法。本课题的研究成果可以显著提高网站的并发量，并在高并发环境下显著降低系统的响应时间。同时，本课题提出的基于请求任务分类的动态负载均衡算法在大量CPU密集型任务请求和IO密集型任务请求同时大量访问网站的情况下，可以更均衡的分发请求。关键词：教育信息化；负载均衡；Nginx；网站架构；集群IAbstractAbstractInrecentyears,theinformatizationofeducationhasdeveloped

6、rapidly.Andtherearemanyexcellenteducationalserviceproductsemergecomesintobeing.Amongthem,“cn901.com”isoneofthemostrepresentativeeducationalserviceswebsite.However,theperformanceproblemsofthesystemhavebeengraduallyappeared,astheuserbasegrowgradually.Suchas,theresponsetimeistoolong,thecon

7、currencyvalueistoosmall,andithasbadstability.So,thetaskofthispaperistosolvetheseproblems.Wewilloptimizedthesystemfromanarchitecturalperspective,inordertoimprovethesystem’sconcurrency,shortentheresponsetimeofthesystem,andimplementthesystem’shighavailability,andimprovetheuserexpe