一种数据交换服务器集群系统的设计与实现

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1、密级:硕士学位论文一种数据交换服务器集群系统的设计与实现作者姓名：徐雷指导教师:叶丹副研究员软件研究所学位类别:工程硕士学科专业:培养单位:2014年4月DesignandImDlementationofaDataExchangeServerClusterADissertationSubmittedtoUniversityofChineseAcademyofSciencesInpartialfulfillmentoftherequirementForthedegreeofMasterofSoftwareEngineeringApril,2014独创性声明本人声明所呈交的论文是

2、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，论文屮不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。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。签名：日期：关于论文使用授权的说明本人完全了解软件研究所有关保留、使用学位论文的规定，即:软件研究所有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；软件研究所可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。（保密的论文在解密后应遵守此规定）签名：导师签名：日期：一种数据交换服务器集群系统的设计与实现摘要随着信息化建设的不断发展，大中型企业和机构纷

3、纷建立起庞大而复杂的信息系统。这些系统通常缺乏统一的规划和标准，难以实现信息的共享和数据i致性的保证。因此，如何在各个信息系统Z间建立统一、规范的接口，实现对分布、独立、异构数据的交换和共享，消除信息孤岛，已经成为新型信息化应用的研究热点。数据交换平台正是针对上述需求而产生的。数据交换平台是一种提供高效、安全的数据交换服务的平台，不同的业务系统通过统-•规范的接口接入数据交换平台可以实现数据的交换。在使用数据交换平台的过程中，业务系统将抽取、转换的数据，按照统一的格式封装成消息，交给数据交换服务器，由数据交换服务器将消息传输到口的业务系统的数据交换服务器，由目的业务系统取出。

4、企业的总部作为数据交换的中心，其数据交换服务器面临着巨大的压力，容易成为数据交换的瓶颈。现有的OnceDeep数据交换平台采取在屮心部署多台OnceDeep数据交换服务器的方案来突破这一瓶颈，但如何管理这些服务器是一个挑战。为了满足数据交换屮心的高性能、高可靠性需求，木文基于现有的OnceDeep数据交换平台，使用Java集群框架Shoal,构建了OnceDeep数据交换服务器集群系统。本文提出了OnceDeep数据交换服务器集群系统的架构，设计了集群环境下新的数据交换过程；在集祥节点管理方面，扩展了Shoal框架的集群节点状态，增加了对节点加入和退出集群的控制；在负载方面，

5、通过分析和实验得出内存占用是负载最关键的指标，针对不同类型的任务进行建模，预测负载信息采集周期内某时刻的内存负载，设定负载的阈值，有效防止节点因负载过重而崩溃，保证了服务质量；在负载均衡方而，针对数据交换任务的特点设计了负载均衡算法，提高对集群资源的利用率；为提高系统可靠性，对因网络故障、节点失效等原因引起的数据交换任务的屮断提供任务的失效恢复功能；基于OnceDeep服务器提供的WebService接口，为应用程序提供统一的API,保证集群拓扑对应用的透明性。最后，本文给出了OnceDeep数据交换服务器集群系统的详细设计和系统实现，测试表明该集群系统具有很好的性能和扩展能

6、力。关键词：数据交换平台，集群，负载均衡，失效恢复DesignandImplementationofaDataExchangeServerClusterXiaoYan(SoftwareEngineering)DirectedbyYeDanAbstractWiththerapiddevelopmentofinformationconstruction,largescaleinformationsystemshavebeenadoptedbymoreandmoreenterprisesandinstitutions.Duetothelackofplanningandstandar

7、ds,itisdifficulttoachieveinformationsharinganddataconsistencyguaranteeamongthesesystems-Therefore,establishinguniforminterfaceamongthesesystemshasbecomecriticalwork.Dataexchangeplatform,basedontheunifiedmiddleware,isefficientandsecure,meetingtheaboverequ