本文關鍵詞：基于LVS集群的一種動態(tài)負載均衡算法的研究與實現(xiàn)

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【摘要】：隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及和信息時代的到來,網(wǎng)絡數(shù)據(jù)流量和網(wǎng)民數(shù)量呈現(xiàn)爆炸式的增長。尤其是隨著淘寶、京東等電子商務網(wǎng)站以及騰訊、Facebook等社交網(wǎng)絡的出現(xiàn),網(wǎng)絡服務器的負載量和用戶的訪問量迅速增長。如何向用戶提供快捷、不間斷、高質量的網(wǎng)絡服務,成為各大網(wǎng)絡公司迫切需要解決的問題。集群技術的出現(xiàn)有效的解決了這個問題。作為集群技術的一種,Linux虛擬服務器(Linux Virtual Server, LVS)是構建集群的企業(yè)級高效的解決方案之一。目前,LVS集群已經(jīng)獲得了比較廣泛的應用,但是LVS集群在負載均衡調(diào)度策略方面仍然存在不足�，F(xiàn)有的負載均衡算法不能根據(jù)真實服務器的實時負載情況及時的調(diào)整負載分配策略。這導致LVS集群在運行一段時間后,出現(xiàn)負載傾斜現(xiàn)象,從而降低了LVS集群系統(tǒng)的整體性能。為了解決LVS集群系統(tǒng)出現(xiàn)的這個問題,本文主要做了以下幾個方面的工作：(1)深入研究服務器集群的相關理論,并介紹它們的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀；(2)深入剖析LVS集群技術的實現(xiàn)過程；系統(tǒng)的分析了IPVS (IP Virtual Server,IPVS)的結構及其各個模塊的功能；闡述三種IP負載均衡技術的實現(xiàn)原理；(3)詳細分析IPVS現(xiàn)有的幾種負載均衡調(diào)度算法；深入分析加權最小連接算法(Weighted Least Connection,WLC)并歸納其不足之處。引入動態(tài)反饋模型,在WLC算法的基礎上,提出一種基于修改真實服務器權值的動態(tài)負載均衡算法；(4)在VS/DR模式下,組建一個小型的LVS集群系統(tǒng)實驗平臺,對改進的算法進行性能測試；實驗結果表明,在一定的條件下,改進的算法能夠顯著的提高LVS集群系統(tǒng)的性能,有效的避免集群系統(tǒng)出現(xiàn)負載傾斜現(xiàn)象；
【關鍵詞】：集群技術 負載均衡 Linux虛擬服務器 加權最小連接
【學位授予單位】：湖南師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TP393.09
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-15
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.1 服務器集群的研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 負載均衡的研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 問題的提出及其研究意義13
• 1.4 論文的組織結構13-15
• 第二章 集群技術和負載均衡技術15-19
• 2.1 集群技術15-16
• 2.1.1 集群技術概述15
• 2.1.2 集群技術的分類15-16
• 2.2 負載均衡技術16-18
• 2.2.1 負載均衡技術概述16
• 2.2.2 負載均衡常用技術16-18
• 2.2.3 負載均衡算法分類18
• 2.3 本章小結18-19
• 第三章 LINUX虛擬服務器集群19-30
• 3.1 LVS集群系統(tǒng)簡述19-20
• 3.2 LVS集群系統(tǒng)的結構20-21
• 3.3 LVS負載均衡機制分析21-23
• 3.3.1 IP數(shù)據(jù)包處理21-22
• 3.3.2 系統(tǒng)配置與管理22-23
• 3.4 LVS集群的IP負載均衡技術23-27
• 3.4.1 通過NAT技術實現(xiàn)虛擬服務器23-24
• 3.4.2 通過IP隧道技術實現(xiàn)虛擬服務器24-25
• 3.4.3 通過直接路由技術實現(xiàn)虛擬服務器25-26
• 3.4.4 IP層三種負載均衡策略分析26-27
• 3.5 IPVS負載均衡算法分析27-29
• 3.5.1 靜態(tài)負載均衡算法27-28
• 3.5.2 動態(tài)負載均衡算法28-29
• 3.6 本章小結29-30
• 第四章 一種改進的負載均衡算法30-39
• 4.1 現(xiàn)有負載均衡算法的不足30-31
• 4.2 改進的負載均衡算法的思路31-32
• 4.3 改進的負載均衡算法的設計與實現(xiàn)32-38
• 4.3.1 服務器權值的計算32-35
• 4.3.2 服務器負載參數(shù)的獲取35-36
• 4.3.3 負載均衡器與真實服務器之間的通信36-38
• 4.4 本章小結38-39
• 第五章 算法的性能測試與分析39-46
• 5.1 測試環(huán)境構建39-40
• 5.2 LVS集群配置40-42
• 5.2.1 負載均衡器配置40-41
• 5.2.2 真實服務器配置41-42
• 5.3 測試工具42-43
• 5.4 測試結果與分析43-45
• 5.4.1 實驗結果43-44
• 5.4.2 實驗結果分析44-45
• 5.5 本章小結45-46
• 第六章 總結與展望46-48
• 6.1 主要研究內(nèi)容46
• 6.2 展望46-48
• 參考文獻48-52
• 附錄一：負載均衡器端配置腳本52-54
• 附錄二：服務器端配置腳本54-55
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文55-56
• 致謝56-57

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本文編號：730004