計算機集群系統(tǒng)是通過高速網絡將一組PC或工作站連接起來構成的高可靠、可擴展的服務器系統(tǒng)。集群中各PC或工作站通過統(tǒng)一調度、協(xié)調運行達到高效并行處理的目的。Beowulf集群結構開放,具有較高的性能價格比,是典型的集群系統(tǒng)之一。集群系統(tǒng)負載均衡策略是目前集群系統(tǒng)研究的重要課題。 本文首先對Beowulf集群服務器負載均衡問題的相關理論進行了介紹與分析。然后從集群系統(tǒng)的服務器端出發(fā),提出了一種基于遺傳算法的Beowulf集群系統(tǒng)節(jié)點負載均衡算法,用節(jié)點的總體資源、CPU的就緒隊列長度和節(jié)點的任務數來構造遺傳算法的目標函數,既考慮了Beowulf集群異構的特點,又能很好地體現負載程度,通過使用網絡壓力測試工具對該算法進行性能測試,表明能夠降低服務器端請求的響應時間,改善了系統(tǒng)性能。從客戶端角度出發(fā),提出了一種動態(tài)反饋自適應均衡改進算法,采用客戶端下載速度來衡量節(jié)點的負載,通過仿真模擬表明該算法有效地達到均衡負載的目的,能夠根據資源使用狀況及時做出反應,從而為客戶端提供良好的服務能力。
【學位單位】：中南大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2007
【中圖分類】：TP338
【部分圖文】：

客戶端通過使用虛擬IP地址或計算機名訪問集群系統(tǒng)。當提供服務的某一服務器節(jié)點宕機時，集群系統(tǒng)將該服務切換到其他正常的服務節(jié)點，而客戶端的使用者不會意識到所使用的服務器己宕機〔，l]。如圖2一2所示。僵轉移服務I客戶端服務.n圖2一2服務節(jié)點宕機后服務轉移人們有時很容易將集群技術與雙機熱備份技術混為一談，但其實它們有本質上的區(qū)別，即能否實現并行處理和節(jié)點機失效后的任務平滑接管。雙機或多機熱備份技術的原理是一臺服務器做主機，其他服務器做備份機，主機失效時，備份機接管。

對稱多處理系統(tǒng)CPU個數圖2一1幾種計葬機系統(tǒng)的可擴展性集群技術可以使多個服務器看起來像一個系統(tǒng)，集群內各節(jié)點服務器通過一個內部局域網相互通信。當一臺服務節(jié)點發(fā)生故障不能提供服務時，這臺服務節(jié)點上運行的程序可以為另一臺服務節(jié)點所自動接替，因而一個應用服務發(fā)生故障就會轉移到另一個服務節(jié)點上繼續(xù)運行。并且，還可以通過添加服務器來提高系統(tǒng)性能。通過集群技術，多個服務器從客戶端來看是一個系統(tǒng)(集群系統(tǒng))。客戶端通過使用虛擬IP地址或計算機名訪問集群系統(tǒng)。當提供服務的某一服務器節(jié)點宕機時，集群系統(tǒng)將該服務切換到其他正常的服務節(jié)點，而客戶端的使用者不會意識到所使用的服務器己宕機〔，l]。如圖2一2所示。僵轉移服務I客戶端服務.n圖2一2服務節(jié)點宕機后服務轉移人們有時很容易將集群技術與雙機熱備份技術混為一談

使用線路速度和可靠性信息，確保系統(tǒng)正常運行的高可用性和高可靠性。2.3.4負載均衡問皿的數學建模Beowulf集群對客戶端提供負載均衡流程的示意圖如圖2一5所示。圖2一5負載均衡圖從圖2一5可以看出，負載均衡的一般流程是:客戶端通過一個虛擬IP通過Internet到達服務器集群，集群通過負載均衡調度器(LB)，依據集群內各節(jié)點的狀態(tài)信息選擇一個最適合的節(jié)點，然后將此客戶端的服務請求定向到相應的服務節(jié)點上。此流程涉及三個主要環(huán)節(jié):(1)資源定向機制，即分配用戶請求的方法。目前己有的在分布的服務器之間分配客戶請求的方法分為四類:基于客戶的重定向方法、基于DNS的重定向、基于分發(fā)器重定向的方法和基于服務器的重定向方法;
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本文編號：2843670