本文關鍵詞：云計算環(huán)境下基于預測的負載均衡技術研究與實現(xiàn)

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【摘要】：近些年來,云計算技術在產業(yè)界取得了越來越廣泛的應用,大量的企業(yè)將其網站系統(tǒng)遷移至云平臺。伴隨著這一過程,用戶對云平臺的信心快速增長,托管在云平臺上的網站規(guī)模也在迅速擴大。云計算技術對計算、存儲以及網絡等硬件資源進行統(tǒng)一管理構成一個資源池,達到為用戶按需提供計算資源的目的。但是目前的技術條件下,用戶所能獲取的單一實例的規(guī)模不能超出單臺物理服務器的規(guī)格。為了解決這一問題,目前主流云平臺都引入了負載均衡技術。傳統(tǒng)上,負載均衡技術主要應用于計算集群,當前常見的負載均衡算法也一般針對計算集群設計。因此,如何改進負載均衡技術,使其能充分利用云平臺的特性,提高資源利用率,是一個值得研究的課題。本文在分析了當前云計算以及負載均衡技術的理論原理后,依據用戶部署在云平臺上應用特征,提出了一種基于負載預測的負載均衡調度算法。本算法考慮了部署在云平臺上應用主要為web應用這一事實,通過真實數據分析了web站點的用戶訪問特征,比較了多種預測算法后,選擇BP神經網絡作為本文負載均衡算法的預測模型。算法的調度部分考慮云平臺用戶能便捷地申請及釋放資源這一特性,依據負載預測結果,對用戶所擁有的資源規(guī)模進行動態(tài)調整,提高資源利用率。OpenStack是當前市場占有率最高的開源云平臺,因此本文選擇OpenStack實現(xiàn)前述負載均衡算法。本文分析了OpenStack的組成以及架構,利用其現(xiàn)有的負載均衡組件,使用python、shell兩種編程語言配合cron、curl等開源軟件對本文所提出算法進行實現(xiàn)。最后,本文搭建了整套OpenStack云平臺,在此之上部署了上述負載均衡器,并使用真實網站負載數據進行了仿真實驗。實驗結果表明:使用本文負載均衡算法后,能夠明顯減少用戶閑置計算資源。
【關鍵詞】：云計算 負載均衡 OpenStack 負載預測 BP神經網絡
【學位授予單位】：江蘇大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TP393.09
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-13
• 1.1 課題研究背景9-10
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀10-11
• 1.3 論文研究的主要內容11-13
• 第二章 相關技術13-30
• 2.1 云計算技術13-15
• 2.1.1 云計算概念13
• 2.1.2 云計算分類13-14
• 2.1.3 虛擬化技術14-15
• 2.2 OpenStack云平臺15-23
• 2.2.1 nova組件16-18
• 2.2.2 glance組件18
• 2.2.3 swift組件18-20
• 2.2.4 cinder組件20-21
• 2.2.5 keystone組件21
• 2.2.6 neutron組件21-23
• 2.2.7 horizon組件23
• 2.3 負載均衡技術23-30
• 2.3.1 負載均衡技術分類24-25
• 2.3.2 負載均衡技術實現(xiàn)方式25-26
• 2.3.3 常見的負載均衡算法介紹26-30
• 第三章 一種基于預測的負載均衡調度算法30-40
• 3.1 概述30
• 3.2 負載預測算法模型30-35
• 3.2.1 負載預測模型分析31
• 3.2.2 BP神經網絡模型31-34
• 3.2.3 基于BP神經網絡的負載預測模型34-35
• 3.3 基于預測的負載均衡調度策略35-38
• 3.3.1 虛擬機調度分析35-37
• 3.3.2 負載信息分析37-38
• 3.3.3 調度策略實現(xiàn)38
• 3.4 本章小結38-40
• 第四章 OpenStack平臺下基于預測的負載均衡算法實現(xiàn)40-60
• 4.1 系統(tǒng)分析40-44
• 4.1.1 OpenStack部署分析40-41
• 4.1.2 OpenStack LBaa S分析41-43
• 4.1.3 信息采集模塊分析43
• 4.1.4 負載預測模塊分析43-44
• 4.1.5 調度模塊分析44
• 4.2 基于預測的負載均衡器設計與實現(xiàn)44-52
• 4.2.1 系統(tǒng)整體設計44-45
• 4.2.2 worker實現(xiàn)45-48
• 4.2.3 scheduler實現(xiàn)48-52
• 4.3 系統(tǒng)搭建以及性能測試52-59
• 4.3.1 OpenStack云平臺搭建53-55
• 4.3.2 負載均衡器部署55-57
• 4.3.3 性能測試與分析57-59
• 4.4 本章小結59-60
• 第五章 總結與展望60-62
• 5.1 總結60-61
• 5.2 展望61-62
• 致謝62-63
• 參考文獻63-66
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文66

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本文編號：1051315