云計算環(huán)境下負載均衡技術的研究
發(fā)布時間:2017-05-17 12:22
本文關鍵詞:云計算環(huán)境下負載均衡技術的研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:負載均衡是云計算模式中最重要的技術之一,大量服務器能協(xié)同工作表現(xiàn)出強大的計算能力需要負載均衡技術的支撐。負載均衡技術在平衡云計算系統(tǒng)負載分布、提高節(jié)點計算效率、減小任務響應時間、提高系統(tǒng)魯棒性等方面發(fā)揮了很大作用。云計算的廣泛應用使負載均衡技術成為國內(nèi)外學者研究熱點,雖然智能優(yōu)化算法的運用使云計算負載均衡研究成果頗豐,但是這些成果主要還是沿用了以往集群系統(tǒng)負載均衡技術,根據(jù)云計算特點研究負載均衡技術還處于探索階段。本文對云計算及其負載均衡技術進行深入研究,針對云計算集群和虛擬化的特點,通過任務調度和虛擬機遷移兩個層次實現(xiàn)系統(tǒng)負載均衡。 針對混合動態(tài)負載均衡算法應用在云計算中,所出現(xiàn)的站點信息交換過于頻繁而導致的處理效率低下以及容錯機制缺乏等問題,提出了基于分層與容錯機制的負載均衡策略。改進的方法解決了初始化站點時未考慮服務器負載導致系統(tǒng)初始狀態(tài)下負載分布不均的問題,減小了初始化過程中站點間的負載差,在選擇站點調度器時根據(jù)服務器負載進行篩選,,避免未考慮負載可能導致選擇的服務器負載過大或過小,影響站點運行效率。算法融合集中式和分布式的優(yōu)點,通過組織鄰站點,使站點信息交換控制在鄰站點范圍之內(nèi),在任務調度時攜帶站點實時負載信息以解決頻繁廣播負載消息導致網(wǎng)絡繁忙與服務器效率低下的問題,同時在不增加系統(tǒng)額外開銷前提下引入容錯機制,充分利用云計算系統(tǒng)中的空閑資源進行任務備份,提高系統(tǒng)可靠性。 根據(jù)對資源調度層負載均衡策略的分析,基于代理的云計算虛擬機遷移策略存在代理部署過多,單一閾值觸發(fā)虛擬機遷移等問題。通過借鑒系統(tǒng)分層思想,提出了基于分層管理的虛擬機遷移策略。該策略將系統(tǒng)分成若干站點,為每個站點配置一個遷移管理器進行負載管理和虛擬機遷移,有效降低多代理方法的資源開銷。并改進了虛擬機遷移觸發(fā)機制,加入負載增加值預測,通過服務器負載增加值極值判斷是否需要觸發(fā)虛擬機遷移,減少不必要的遷移,降低資源開銷。在虛擬機遷移過程中,設計了詳細的消息應答機制,防止遷移過程中的信息丟失,并通過迭代方法對虛擬機內(nèi)存進行遷移,減小虛擬機遷移過程中的宕機時間。
【關鍵詞】:云計算 負載均衡 分層思想 容錯機制 虛擬機遷移
【學位授予單位】:江南大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2014
【分類號】:TP302
【目錄】:
- 摘要3-4
- Abstract4-6
- 目錄6-8
- 第一章 緒論8-14
- 1.1 研究背景8-9
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-11
- 1.3 研究的目的和意義11
- 1.4 論文主要工作及組織結構11-13
- 1.5 本章小結13-14
- 第二章 云計算及負載均衡技術14-28
- 2.1 云計算14-16
- 2.1.1 云計算分類14-15
- 2.1.2 云計算體系結構15-16
- 2.2 負載均衡技術16-20
- 2.2.1 負載均衡技術分類17-18
- 2.2.2 基本負載均衡算法18
- 2.2.3 常用智能負載均衡算法18-20
- 2.3 混合動態(tài)負載均衡策略20-24
- 2.3.1 混合動態(tài)負載均衡簡介20
- 2.3.2 負載模型20-22
- 2.3.3 云計算系統(tǒng)分層模型22-23
- 2.3.4 SuperNode 選擇策略23-24
- 2.3.5 Hybrid DLB 優(yōu)缺點24
- 2.4 基于代理的云計算虛擬機遷移策略24-27
- 2.4.1 云計算虛擬機技術24
- 2.4.2 基于代理的云計算系統(tǒng)結構24-25
- 2.4.3 負載計算方法25-26
- 2.4.4 遷移協(xié)議26-27
- 2.4.5 策略優(yōu)缺點27
- 2.5 本章小結27-28
- 第三章 基于分層與容錯機制的云計算負載均衡策略28-44
- 3.1 云計算負載均衡模型28-33
- 3.1.1 站點結構28-29
- 3.1.2 負載評價模型29-30
- 3.1.3 站點調度器設計與選擇30-33
- 3.2 負載均衡與容錯33-37
- 3.2.1 鄰站點及負載信息33-35
- 3.2.2 站點內(nèi)負載均衡策略35
- 3.2.3 站點間負載均衡策略35-36
- 3.2.4 容錯模型36-37
- 3.3 實驗及結果分析37-43
- 3.3.1 仿真實驗37-39
- 3.3.2 實驗結果分析39-43
- 3.4 本章小結43-44
- 第四章 基于虛擬機遷移的云計算負載均衡策略44-58
- 4.1 遷移模型設計44-47
- 4.1.1 虛擬機遷移管理器設計44-45
- 4.1.2 負載預測評價模型45-47
- 4.2 虛擬機遷移策略47-52
- 4.2.1 源虛擬機選擇47
- 4.2.2 目標服務器選擇47-48
- 4.2.3 虛擬機遷移過程48-51
- 4.2.4 資源遷移方法51-52
- 4.3 實驗及結果分析52-57
- 4.4 本章小結57-58
- 第五章 總結與展望58-60
- 5.1 總結58-59
- 5.2 展望59-60
- 致謝60-61
- 參考文獻61-64
- 附錄:作者在攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文64
【共引文獻】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條
1 張硯波;殷憲震;夏佰強;蔣靜;;SOA服務系統(tǒng)中基于虛擬機的QoS保證機制[J];青島大學學報(自然科學版);2009年04期
2 張硯波;蔣靜;;面向SOA機群服務系統(tǒng)的信任模型研究[J];青島大學學報(自然科學版);2010年01期
3 李英壯;劉f
本文編號:373423
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