本文采用集群技術構建數字城市管理平臺，出于研究的目的，選用開源軟件LVS（Linux Virtual Server）項目的四層負載均衡技術IPVS(IP Virtual Server，LVS的OSI四層負載均衡解決方案)作為集群的可定制解決方案。但由于負載均衡的運用場景復雜加之IPVS維護者精力有限，在需要會話保持的應用中IPVS還存在較多缺陷，尤其是在高速代理上網環(huán)境下，由于IPVS采用的是基于源IP的會話保持方案，存在可能會話丟失和出現嚴重的負載不均衡問題�；谝陨蠁栴}，本文研究IPVS負載均衡的實現，提出問題的解決方案，并對集群服務器的性能進行分析。 論文的主要研究工作如下： ①結合數字城市管理平臺的需求研究了集群系統(tǒng)，在研究傳統(tǒng)的共享會話保持集群后，提出把會話保持功能集成在負載均衡器上的方案，但IPVS采用的是基于源IP的會話保持方案，在高速代理上網環(huán)境下存在可能會話丟失和出現嚴重的負載不均衡問題，需要對IPVS進行改進。 ②研究IPVS實現原理和體系結構，首先分析TCP/IP協議原理、Linux內核對網絡數據包的處理、Netfilter的實現機制、IPVS基于Netfilte...

【文章頁數】：67 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 引言
    1.1 選題背景和意義
    1.2 國內外研究現狀
    1.3 本文的主要工作及研究內容
    1.4 論文的組織結構
2 關鍵技術介紹
    2.1 集群系統(tǒng)
        2.1.1 集群的基本概念
        2.1.2 集群系統(tǒng)的特征
        2.1.3 集群系統(tǒng)的分類
    2.2 負載均衡
        2.2.1 負載均衡概念
        2.2.2 負載均衡技術分類
        2.2.3 常見的負載均衡技術
        2.2.4 常見負載均衡算法
    2.3 會話保持技術
        2.3.1 常見的會話保持技術
    2.4 本章小結
3 LVS 負載均衡研究
    3.1 LVS 簡介
    3.2 IPVS 三種模式
        3.2.1 VS/NAT 模式
        3.2.2 VS/TUN 模式
        3.2.3 VS/DR 模式
        3.2.4 三種模式的比較
    3.3 IPVS 軟件結構與實現 (依據 linux 內核 2.6.33.20 版本)
        3.3.1 Netfilter 機制
        3.3.2 IP 包處理方法
        3.3.3 IPVS 負載均衡算法
        3.3.4 IPVS 系統(tǒng)配置與管理
        3.3.5 IPVS 狀態(tài)的同步
    3.4 本章小結
4 基于 COOKIE 會話保持的負載均衡算法設計與實現
    4.1 應用背景
    4.2 設計思路
    4.3 數據結構設計
        4.3.1 結構之上擴展字段
        4.3.2 sl_vs_request_skbuff 屬性
        4.3.3 l_vs_session 屬性
    4.4 算法步驟
        4.4.1 ip_vs_in 處理過程
        4.4.2 ip_vs_out 處理過程
    4.5 本章小結
5 集群系統(tǒng)性能模型分析
    5.1 集群服務器特征分析
    5.2 集群服務器排隊論模型
        5.2.1 建立模型
        5.2.2 簡化模型
    5.3 集群服務器的響應時間性能
        5.3.1 節(jié)點 pa 分析
        5.3.2 節(jié)點Pbi 1 i n 分析
        5.3.3 Pc 節(jié)點和節(jié)點組合Pdj 1 j t 的分析
        5.3.4 節(jié)點Pe分析
        5.3.5 節(jié)點Pf分析
        5.3.6 綜合分析
    5.4 集群服務器性能模型參數分析
    5.5 本章小結
6 集群性能實驗對比測試與分析
    6.1 構建集群系統(tǒng)
        6.1.1 測試環(huán)境與軟件
        6.1.2 并發(fā)測試業(yè)務
    6.2 對比測試分析
    6.3 本章小結
7 總結與展望
    7.1 總結
    7.2 展望
致謝
參考文獻
附錄
    A.作者在攻讀學位期間發(fā)表的論文目錄
    B. 作者在攻讀學位期間取得的科研成果目錄



本文編號：3831183