WEB服务器集群负载平衡技术研究

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1、重庆大学硕士学位论文中文摘要摘要随着INTERNET的迅速发展，基于WEB的应用呈指数增长。集群技术是实现高性能wEB服务器的一种有效途径。WEB服务器集群技术是以较低费用的计算机系统通过技术手段获得增强的服务器性能，该项技术的研究具有较高的社会和经济效益。目前国外已有商用化产品，国内在此领域的研究刚刚起步。WEB集群技术可分为早期的基于DNS集群、基于服务器的集群以及目前研究的重点一基于分配器的透明WEB集群技术。透明WEB集群技术的主要原理是由分配器集中接收所有客户}frTP请求，然后根据调度策略从集群服务器池中选择一个服务器来处理请求。根

2、据0SI协议可分为L4集群和L7集群。如何采用合理的调度算法，实现WEB服务器之间良好的负载平衡是1】『EB集群技术的研究核心内容之一，可分为L4集群负载平衡调度和L7集群(基于请求内容)负载平衡调度。由于L4负载平衡调度无法得到f／TIP请求的内容，从而不能对不同HTTP请求进行识别，也就谈不上真正意义上的负载平衡。L7负载平衡调度基于请求内容进行请求分配，可以实现“真正”的负载均衡。这是当前WEB集群负载平衡调度研究的主要领域，也是论文研究的核心内容。论文的主要研究内容如下：(1)论文对WEB服务器集群体系结构进行了研究，对当前WEB服务器

3、集群进行分类研究，分析了其核心技术以及国际上主要的WEB服务器集群商用产品，该部分的研究对把握国际上有关此方面的最新网络交换技术以及WEB服务器集群应用技术研究具有重要的指导意义。(2)针对WEB服务器集群负载平衡技术进行研究，总结了WEB服务器集群负载平衡技术的核心问题；分析了当前的主要请求调度算法，并给出了一种对经典LARD算法的改进调度算法，仿真试验表明改进算法具有良好的适应性；设计了一个基于离散事件仿真的请求调度算法仿真程序用于验证提出的调度策略。(3)提出了—种基于请求内容的请求调度策略：根据WEB服务的主要应用把WEB服务分为WEB

4、出版类应用和以动态请求为主的WEB事务类应用。针对每—类应用分别提出了相应的L7负载平衡调度算法。在对WEB负载进行计算时考虑了请求强度以及WEB服务器自身的性能差异；在算法中同时考虑了服务器在进入临界状态时性能急剧下降的因素，避免集群进入临界状态；该调度策略具有较强的实用性。(4)对WEB集群技术实际应用进行了研究，分析了面向企业电子商务应用环境，针对其特点探索研究了面向企业电子商务应用的wEB集群体系结构；提出了具有00S服务的WEB集群L7调度算法；该项研究对WEB集群技术实际应用有一定的指导意义。关键词：WEB服务器集群、负载平衡技术、

5、离散事件仿真、电子商务重庆大学硕士学位论文英文摘要AbstractTheexponentialgrowthofweb-basedapplication,coupledwithfastgrowthofIntemet,hascreatedt11eneedformoleandfasterwebserverstoservetheneedofintemetusers．W曲SerVerclusteriSapromisingsolutiontoachievehighselwerperformancewithlow—costcomputersystem．The

6、pastseveralyearshaveseentheemergenceofsomecommemialsolutions．Butwebclusterisonlyinitsearlystageinchina．Thepaperclassifywebserverelusterarchitecturebyfocusingontheentitywhichdisttibut嘴theincomingrequestsamongtheserversintothreemainclasses：DNS-based(theearliestresearch)、server

7、-based、transparentclustering(dispatcher-based)．Thedispatcheroftransparentcluseringreceivesservicerequestsfromclientsandselectsasd-verfromtheserverpoolbysomeschedulingp01icytoprocesstherequest．BasedonOSIprotocolstack，L4clusteringfoperatingatlayerfour)andL7clustering(operating

8、atlayerseven)．Loadbalancingistheimportanttechnologyofwebcluster．L4clusterin