隨著互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展,互聯(lián)網(wǎng)在為用戶提供服務(wù)的同時也在經(jīng)受巨大的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的單一服務(wù)器無法處理大量的并發(fā)業(yè)務(wù),計算機集群應(yīng)運而生。計算機集群是分布式系統(tǒng)的一個重要分類,被廣泛地應(yīng)用在高性能計算中,它緩解了服務(wù)器面對高并發(fā)業(yè)務(wù)的壓力。但是單靠增加服務(wù)器的數(shù)量也會出現(xiàn)性能瓶頸,傳統(tǒng)的負載均衡算法無法綜合的衡量集群的性能,異構(gòu)集群中每臺服務(wù)器的處理能力都不相同,如何處理高并發(fā)下的大量讀寫數(shù)據(jù),這些問題都對集群的處理能力提出了更高的要求。因此,如何提高集群在高并發(fā)下的處理能力是本文研究的課題。本文設(shè)計了一個基于資源控制的集群系統(tǒng),并詳細介紹了系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)、設(shè)計思路、實現(xiàn)與測試。以下是本文的具體工作:1)設(shè)計和實現(xiàn)一個分布式系統(tǒng)。負載均衡節(jié)點負責實現(xiàn)對客戶端業(yè)務(wù)的負載均衡,服務(wù)節(jié)點實現(xiàn)對大量客戶端請求的峰值處理。2)動態(tài)反饋負載均衡策略。針對傳統(tǒng)的負載均衡算法無法綜合評價節(jié)點負載情況的問題,特別是異構(gòu)集群這種復雜的情況,基于此本文設(shè)計并實現(xiàn)了一種基于動態(tài)反饋的負載均衡算法DAL。為了了解系統(tǒng)的動態(tài)負載情況,服務(wù)節(jié)點周期性地收集自身的負載指標并對其進行權(quán)值量化,這些指標包括CPU、內(nèi)存等,其次結(jié)... 

【文章來源】：電子科技大學四川省211工程院校985工程院校教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

消息中間件系統(tǒng)層次圖

電子科技大學碩士學位論文18圖4-1通信數(shù)據(jù)格式type:消息類別（string），默認為req。id:消息id(string)。如果是消息是push類型則不會有此字段。name:消息名稱(string)，將對應(yīng)系統(tǒng)的業(yè)務(wù)和功能。同一個消息的請求和回復的名稱應(yīng)該一致。code:回復碼，resp消息的專有，用來標識請求的結(jié)果，成功為0，其他為失敗。body：消息體，和消息名稱有關(guān)，可以是數(shù)組，字符型，對象等。在應(yīng)用層，系統(tǒng)將交互的信息分為消息頭和消息體。消息頭大小為20字節(jié)，消息體長度不定，具體設(shè)計格式如下圖4-2所示：圖4-2消息message格式cmd：消息標志，uint32_t，綁定消息名稱（name），用來表示消息的業(yè)務(wù)類型，節(jié)點和業(yè)務(wù)模塊需要提交協(xié)商好交互協(xié)議。length：消息體req長度，不包括消息標識和消息本字段的長度，uint32_t。error：錯誤碼，uint32_t，默認為0，在頭文件error.h里定義錯誤及錯誤碼。para1、para2：可選自定義參數(shù)，可用于功能擴展，uint32_t，消息id被記錄在參數(shù)里。req:消息體，請求的具體數(shù)據(jù)，采用protocolbuffer協(xié)議進行序列化方便消息傳輸。網(wǎng)絡(luò)通信為了應(yīng)對高并發(fā)的環(huán)境，需要選擇合適的網(wǎng)絡(luò)框架。系統(tǒng)采用Reactor機制的事件驅(qū)動模型以及Epoll多路復用技術(shù)來管理I/O事件，通過觸發(fā)Agent來監(jiān)聽和讀取來自客戶端的連接請求，服務(wù)器端采用多線程機制來處理任務(wù)。Epoll機制實cmdlengtherrorpara1para2req消息頭req消息體

第四章分布式集群資源控制器的設(shè)計與實現(xiàn)21圖4-5定時器模塊實現(xiàn)類圖Timer是對定時器的封裝，超時處理函數(shù)、取消定時器和設(shè)置超時時間間隔功能在EventLoop里聲明，每個定時器都有一個編號。TimerList是一個Timer類型的容器，用來管理全部的定時器，它的成員timerfd被注冊在epoll監(jiān)聽事件中，如果定時器超時timerfd變?yōu)榭勺x事件，間接調(diào)用EventLoop里的超時處理函數(shù)，多個定時器通過timerfd觸發(fā)，同時在TimerList里超時的定時器會有序排列等待handle_read函數(shù)調(diào)用處理。4.2節(jié)點管理客戶端ClientClient模塊是系統(tǒng)提給上層應(yīng)用的API接口，它是用戶和服務(wù)端的中介，它為用戶提供了業(yè)務(wù)支持，讓用戶可以通過WEB界面發(fā)出指令，向負載均衡節(jié)點發(fā)起請求獲取需要連接的服務(wù)節(jié)點，與服務(wù)節(jié)點建立連接,并轉(zhuǎn)發(fā)客戶端的數(shù)據(jù)。它的具體設(shè)計如下圖4-6所示。

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3611964