本文選題：自適應(yīng)小生境遺傳算法 + 負(fù)載均衡　； 參考：《西南交通大學(xué)》2013年碩士論文

【摘要】：隨著Internet的發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)用戶日益增加,需要服務(wù)器系統(tǒng)具有處理高并發(fā)訪問(wèn)的能力。目前,服務(wù)器集群是解決服務(wù)器超載問(wèn)題最有效的解決辦法。它將多個(gè)服務(wù)器集中起來(lái)并行工作,配合共同完成同一種服務(wù)；對(duì)客戶端而言,相當(dāng)于只有一臺(tái)超級(jí)服務(wù)器在進(jìn)行服務(wù)。其工作模式不需要更改任何服務(wù)器端和客戶端代碼,可靠性強(qiáng)。 目前服務(wù)器集群中的調(diào)度算法由于過(guò)于簡(jiǎn)單,存在擴(kuò)展性較差和并行性較弱等問(wèn)題,為了改善和提高集群系統(tǒng)性能,本文從算法和架構(gòu)上對(duì)Linux虛擬服務(wù)器(Linux Virtual Server, LVS)進(jìn)行了研究。首先在分析遺傳算法理論的基礎(chǔ)上研究其在調(diào)度作業(yè)中的應(yīng)用,并根據(jù)服務(wù)器負(fù)載調(diào)度的需求,選擇自適應(yīng)小生境遺傳算法(Adaptive Niche Genetic Algorithm, ANGA)作為服務(wù)器集群的調(diào)度算法,提出了相對(duì)CPU利用率作為適應(yīng)值的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),并合理應(yīng)用于負(fù)載均衡調(diào)度作業(yè)中；然后分析了LVS的工作原理及其缺點(diǎn),對(duì)常規(guī)的服務(wù)器集群架構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn),提出基于決策器訓(xùn)練調(diào)度序列；進(jìn)而設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了以下四個(gè)關(guān)鍵模塊單元,即調(diào)度算法單元、負(fù)載均衡器(Load Balancer,LB)與決策器的通信單元、決策器與節(jié)點(diǎn)間的通信單元以及修改后的IP虛擬服務(wù)器(IP Virtual Server, EPVS)內(nèi)核單元,并對(duì)通信協(xié)議以及工作流程做了詳細(xì)的介紹。 最后,通過(guò)搭建真實(shí)服務(wù)器集群平臺(tái),在LVS-NAT模式下測(cè)試了改進(jìn)后的負(fù)載均衡調(diào)度系統(tǒng),實(shí)驗(yàn)利用JMeter等壓力測(cè)試軟件模擬大并發(fā),并利用Wireshark對(duì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的流向進(jìn)行監(jiān)控。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本方案的系統(tǒng)平均響應(yīng)時(shí)間僅為2毫秒,同時(shí)錯(cuò)誤率趨近于0,相比改進(jìn)前服務(wù)器系統(tǒng)性能更穩(wěn)定。
[Abstract]:With the development of Internet, network users are increasing day by day, which requires server system to handle high concurrent access. At present, server cluster is the most effective solution to the problem of server overload. It gathers multiple servers to work in parallel, working together to complete the same service; to the client, it is equivalent to only one super server serving. Its working mode does not need to change any server-side and client-side code, strong reliability. In order to improve and improve the performance of Linux virtual server system, this paper studies the algorithm and architecture of Linux virtual server, in order to improve the performance of cluster system, because the scheduling algorithm in server cluster is too simple, there are some problems such as poor expansibility and weak parallelism. Firstly, based on the analysis of genetic algorithm theory, the application of genetic algorithm in scheduling job is studied, and according to the demand of server load scheduling, adaptive Niche Genetic Algorithm, ANGA) is selected as the scheduling algorithm of server cluster. This paper puts forward the relative CPU utilization rate as the evaluation criterion of fitness value, and applies it to the load balancing scheduling job reasonably, then analyzes the working principle and shortcomings of LVS, and improves the conventional server cluster architecture. The following four key module units are designed and implemented: scheduling algorithm unit, load balancer load Balancer-LBB) and Decision-Making unit. The communication unit between the decision maker and the node and the modified IP virtual server IP Virtual Server (EPVs) kernel unit are introduced in detail. The communication protocol and workflow are introduced in detail. Finally, by building a real server cluster platform, the improved load balancing scheduling system is tested in LVS-NAT mode. The pressure test software such as JMeter is used to simulate the large concurrency, and Wireshark is used to monitor the flow of network data packets. The experimental results show that the average response time of the system is only 2 milliseconds, and the error rate approaches zero, which is more stable than that before the improvement.
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類(lèi)號(hào)】：TP368.5

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1821466