负载均衡在国网生产管理系统应用探究

《负载均衡在国网生产管理系统应用探究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、负载均衡在国网生产管理系统应用探究　　摘要：为了保障国网生产管理系统7×24小时不间断安全稳定运行，对F5负载均衡的虚拟服务器和负载均衡算法以及JGroups缓存同步、Web服务器集群、Oracle数据库RAC等技术进行了分析和研究，设计出一套软硬件系统架构，并对这一架构进行详细的阐述和论证。关键词：生产管理系统；负载均衡器；服务器集群；单点故障作者简介：茆德柱（1978-），男，江苏金湖人，国网电力科学研究院信息通信技术分公司，工程师；闫训超（1975-），男，江苏沛县人，国网电力科学研究院信息通信技术分公司，工程师。（江苏南京211100）中图分类号：TM7文献标识码：A

2、文章编号：1007-0079（2013）27-0197-02国网生产管理系统（StateGridProductionManagementSystem，简称PMS）是为了满足国网公司建设“一强三优”现代公司的需要，实现安全生产精细化管理的目标，由国网公司统一组织建设，依据公司总部、网省和地市三级生产管理的业务特点，并结合当前实际业务进行设计，实现电网生产的规范化、标准化和精细化管理，提高电网生产管理水平。8对于一个提供电网生产管理的系统来说，系统的稳定性和性能是不言而喻的。如果系统在大并发的访问压力情况下宕机，就直接影响到电网运行检修等管理工作，因此构建一个稳定且高效的系统是尤

3、其重要的。如何应对大并发访问，保障系统7×24小时不间断运行是系统面临的重点难题。本文采用F5作为应用服务器前端的负载均衡以及JGroups缓存同步技术解决了上述的问题。一、负载均衡以及JGroups技术1.负载均衡技术负载均衡建立在现有网络结构之上，它提供一种廉价有效透明的方法扩展网络设备和服务器的带宽，增加吞吐量，加强网络数据处理能力，提高网络的灵活性和可用性。负载均衡从其应用的地理结构上分为本地负载均衡和全局负载均衡（地域负载均衡）。本地负载均衡是指对本地的服务器群做负载均衡；而全局负载均衡是指对多个地理位置、多种网络结构的服务器群间做负载均衡。PMS系统作为全省大集中

4、部署所以只研究本地负载均衡。本地负载均衡能有效地解决数据流量过大、网络负荷过重的问题，且不需花费昂贵开销购置性能卓越的服务器，充分利用现有设备，避免服务器单点故障造成系统宕机。对运行的群集进行扩容，只需增加新的服务器到群集中，而不需改变现有网络结构或停止系统。8从实现方式上区分，负载均衡分为软件和硬件方式。软件方式是指在服务器上安装软件实现负载均衡，如DNS负载均衡、代理服务器、地址转换网关等。其优点是配置简单，使用灵活，成本低廉，可以满足一般的负载均衡需求。[1]但缺点较多：需要安装额外的软件，软件会消耗系统资源，功能越强大消耗得越多，所以当请求特别大的时候，软件本身将成为

5、系统瓶颈；软件可扩展性差，易受操作系统的限制；软件方式存在单点故障点，如一旦出现故障，整个系统将不可用。一般而言，软件方式适用于访问量小且不要求7×24小时全天候运行的系统。硬件方式是直接在服务器与网络间安装负载均衡设备，独立于系统之外，加上多种负载均衡算法、智能化的流量管理，可使系统达到最佳性能和稳定性。[2]硬件以F5BIG-IPLTM（简称F5）为代表，可做4-7层负载均衡，具有负载均衡、应用和会话交换、状态监控等功能。硬件方式适用于负载量大且要求7×24小时全天候运行的系统。F5的主要功能如下：（1）支持最小连接数、轮询、最快响应、哈希、预测、观察、动态比例等流量分发

6、算法，将来自客户端的流量分发到后台应用服务器上，而面对客户端，只有一个IP地址或域名。8（2）秒级监控应用程序模块的状态，一旦模块繁忙或宕机将不再向其发送新的请求到故障模块上，群集里只要有相同模块能够正常使用，客户端访问就不会受其影响。当故障模块恢复，能够自动识别并加入群集。（3）具有动态Session（或源IP地址）的会话保持功能。（4）由两台F5组成的主备模式的系统中，当主设备出现故障时能够将请求无缝切换至备用设备上，消除了设备的单点故障，提高了系统的高可用性。这一特性适合7×24小时全天候运行的系统。2.JGroups缓存同步技术JGroups是基于Java技术的组播通

7、讯工具，其工作模式基于IP组播技术，支持在可靠性和群组成员管理上进行扩展，使用灵活的协议栈，适用于服务器集群、多服务器通讯、服务器复制、分布式缓存等。[3]JGroups可靠性：使用重传丢失信息技术保证群组消息发送到所有接收者；将大块消息分解成多个小块消息发送，并在接收方重新组装；确保消息发送和接受的顺序性；保证消息收发的原子性，消息被所有成员接收到或都收不到。JGroups成员管理：获得每个分组的成员信息；当新成员加入、当前成员离开或掉线时，组内成员均获得通知。8JGroups主要功能：组的创建与删除