空闲服务能力动态负载均衡算法的研究

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1、工学硕士学位论文空闲服务能力动态负载均衡算法的研究王鹤哈尔滨理工大学2016年3月国内图书分类号：TP312工学硕士学位论文空闲服务能力动态负载均衡算法的研究硕士研究生：王鹤导师：杨明极申请学位级别：工学硕士学科、专业：通信与信息系统所在单位：测控技术与通信工程学院答辩日期：2016年3月授予学位单位：哈尔滨理工大学ClassifiedIndex：TP312DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringResearchonIdleServiceAbilityDynamicLoadBalanceAlgorithmCandidate：Wan

2、gHeSupervisor：YangMingjiAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecialty：CommunicationandInformationSystemsDateofOralExamination：March,2016University：HarbinUniversityofScience&Technology哈尔滨理工大学硕±学位论文原创性声明本人郑重声明；此处所提交的硕±学位论文《空闲服务能力动态负载均衡算法的研究》，是本人在导师指导下，在哈尔滨理工大学攻读硕±学位期间独立进行研究工作所取得

3、的成果。据本人所知，论文中除已注明部分外不包含他人己发表或撰写过的研究成果。对本文研究工作做出贡献的个人和集体，均已在文中１＾明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。＾。作者签名；日期；年３月日哈尔滨理工大学硕±学位论文使用授权书《空闲服务能力动态负载均衡算法的研究》系本人在哈尔滨理工大学攻读硕±学位期间在导师指导下完成的硕±学位论文。本论文的研究成果归哈尔滨理王大学所有，本论文的研究内容不得其它单位的名义发表。本人完全了解哈尔滨理工大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部口提交论文和电子版本，允许论文被查阅和借阅。

4、本人授权哈尔滨理工大学可采用影印。、缩印或其他复制手段保存论文，可｜＾＾公布论文的全部或部分内容本学位论文属于保密□，在年解密后适用授权书。不保密曰（请在｛＾上相应方框内打Ｖ）＾多。作者签名；日期；年月日导臟名日期：Ｗ知如巧哈尔滨理工大学工学硕士学位论文空闲服务能力动态负载均衡算法的研究摘要现阶段，网络的越发普及，随之而来的是网络访问量的爆发性增长，使网络服务器要承受更大的访问压力。面对这些压力，服务提供商们不断提出有效的解决方案。起初，网络环境中使用一台服务器来处理客户端发送的请求。但是高昂的升级和维护费用以及硬件升级的限制，使得单台服务器这

5、种解决方案显得越来越不能满足实际的需求。于是服务提供商们提出了构建服务器集群的方案。集群技术就是用多台服务器组合在一起对外提供相同的服务，将并发请求分发给多个服务器共同处理，这种方案毫无疑问要比单台服务器的解决方案有更高的可用性和扩展性。在集群技术中主要采用的是LVS（LinuxVirtualServer，Linux虚拟服务器）集群系统。本文主要分析了LVS集群系统的体系结构，三种IP负载均衡技术的工作模式，对比了这三种工作模式的优缺点，并详细的阐述了LVS集群系统中的八种负载均衡算法。在这些理论知识的基础上，分析了现今LVS集群系统常用的WLC（WeightedLeastC

6、onnection，加权最少连接数）算法，这种算法能够根据节点当前的连接数和事先设定的权值来分配请求。但随着业务访问量的数量逐渐地增多，各个业务占用系统资源的差异也越来越大的情况的出现，WLC算法的不足也逐渐显现。本文在加权最少连接数算法的基础上提出了空闲服务能力（IdleServiceAbility，ISA）动态负载均衡算法。该算法综合考虑了服务器节点的空闲负载能力、性能和请求连接数等因素，由负载均衡器决定将新到来的请求发送给哪一台节点去处理。在实验环境中，通过构建集群系统，对ISA算法和WLC算法的性能进行了测试。结果表明，ISA算法能够有效改进负载均衡的性能，该算法在处

7、理并发请求连接数达到100-600个的情况下，相比于WLC算法在平均响应时间方面的提升率可达到4%-11%。这说明，ISA算法在请求数逐渐增多的情况下，负载均衡的效果变得越好。关键词负载均衡；Linux虚拟服务器；加权最少连接数算法；空闲服务能力算法-I-哈尔滨理工大学工学硕士学位论文ResearchonIdleServiceAbilityDynamicLoadBalanceAlgorithmAbstractAtthepresentstage,asthenetworkbecomemoreandmorep