基于worker模式的负载均衡技术研究

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1、学校代码：10564学号：EM20120030分类号：TP315密级：硕士学位论文基于Worker模式的负载均衡技术研究李南龙第一指导教师：李康顺教授第二指导教师：钟小军高级工程师学院名称：数学与信息学院专业学位类别：计算机工程硕士领域：计算机技术答辩委员会主席：周育人教授中国·广州2016年6月华南农业大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明

2、的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日摘要随着互联网的快速增长，互联网所产生的巨大信息量对信息处理所需要的计算机性能提出的挑战越来越巨大，稳定而低成本地提高系统整体性能的技术也越来越为重要。通过升级单机来提升性能的方式成本高而且收效甚低。集群与负载均衡技术的解决了单机系统的性能极限问题。而集群中的负载均衡技术的直接决定了整个集群系统的性能、可用性和可靠性。其中开源的软件负载均衡技术为很多企业大大降低了服务器方面的成本，并且通过丰富的均衡策略提高了用户的体验。而目前这些主流负载均衡软件在均衡性方面处理得比较差，同时那些能够较好处理均衡性的负载均衡软件的实现较为复杂，部署

3、与应用的难度都较大，难以广泛应用。基于以上原因需要一种新的负载均衡技术同时具备良好的均衡能力以及易用性，以达到充分利用服务器资源，让用户请求得到最快响应。目前流行的静态负载均衡技术基本都存在特定场景下会有响应时间抖动的现象。本论文根据排队论的M/M/C模型重新设计了一种新的负载均衡技术，解决了请求响应时间抖动和各个后端主机负载均衡性的问题。基于这技术思路分析并改进配套的均衡策略，解决了易用性与均衡性问题。同时提出了一种伸缩策略，在实现了可不停机伸缩的同时也解决了单点故障识别与自动处理的问题。另外利用重用请求机制，防止了单点故障导致了请求丢失问题。本论文首先了介绍当前国内外在

4、负载均衡技术方面的研究成果。其次列举了当前主流的集群系统以及负载均衡技术，和目前主流的几个负载均衡软件以及其优缺点。接着根据排队论提出了基于Worker模式的负载均衡技术，并详细描述了这项技术的运作原理，以及按照理论的模拟数值运算测试。最后设计并实现了一个基于Worker模式的负载均衡集群系统并进行了多个场景下的压力测试。结果证明了这项技术能有效方便而且灵活地提升集群系统能性能。关键字：Worker模式；负载均衡；集群；不停机伸缩；稳定性；排队论IResearchofLoadBalanceTechbaseonWorkerModeLINanlong(CollegeofMath

5、ematicsandInformatics，SouthChinaAgriculturalUniversity，Guangzhou510642，China)ABSTRACT：WiththerapidgrowthoftheInternet,theInternetproducedmoreandmorehugeamountofinformation,theperformanceofcomputerinformationprocessingneedtofacegrowingchallenge.Howtoimproveserverperformancebystablyandeconom

6、icallyisbecomingmoreandmoreimportant.It'shighlycostandpooreffectivebyupgradingasinglemachinetoenhancetheperformance.Theemergenceoftheclusterandloadbalancingtechnologysolvestheproblemoftheperformanceeffectually.Andthequalityoftheloadbalancingtechnologyintheclusterdirectlyaffectstheoverallpe

7、rformanceofclustersystem.Theopensourcesoftwareforalotofenterprisesgreatlyreducestheserverloadbalancingtechnologyintermsofcost,andimprovetheuserexperiencethroughtherichequilibriumstrategies.Andatpresentthepopularloadbalancingsoftwareprocessingpoorinthebalance,a