本文關(guān)鍵詞：高可用集群系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的研究與實現(xiàn)

  更多相關(guān)文章： 集群 高可用 容錯 任務(wù)分配 心跳檢測 負載均衡

【摘要】：目前，計算機系統(tǒng)已全面進入“云計算”、“大數(shù)據(jù)”時代，由大規(guī)模服務(wù)器集群響應(yīng)海量請求和處理海量數(shù)據(jù)已經(jīng)成為必然趨勢。但是僅僅具有高性能計算能力的集群系統(tǒng)還遠遠不能滿足這種大規(guī)模應(yīng)用的需要，它必須還能夠提供連續(xù)的服務(wù)。所以如何提高集群系統(tǒng)的可用性，盡最大可能避免因系統(tǒng)失效而導(dǎo)致的嚴重后果，，并設(shè)計可擴展的高可用集群系統(tǒng)，已經(jīng)成為當(dāng)前集群系統(tǒng)研究的熱點問題之一。 本文對高可用集群系統(tǒng)進行了研究，設(shè)計了一個高可用集群系統(tǒng)的框架，并對高可用集群系統(tǒng)的兩個重要問題：容錯機制和任務(wù)分配與遷移機制進行了深入研究。針對目前心跳檢測算法普遍將心跳包的超時時間閾值設(shè)定為固定值而導(dǎo)致誤判的問題，本文提出了一個基于ARMA預(yù)測的雙層心跳檢測算法，該算法采用ARMA方法預(yù)測心跳包的到達時間間隔，動態(tài)設(shè)置心跳包的超時時間，從而減少對節(jié)點狀態(tài)的誤判；針對目前負載均衡分配算法未考慮任務(wù)與資源的相關(guān)度問題，本文提出一個資源相關(guān)度關(guān)鍵的負載均衡分配算法，該算法充分考慮任務(wù)與各節(jié)點資源的相關(guān)度，能夠在保證系統(tǒng)負載均衡的前提下，盡可能地將任務(wù)分配給與其相關(guān)度高的資源運行。 論文將提出的心跳檢測算法應(yīng)用于容錯機制中，負載均衡算法應(yīng)用于任務(wù)分配機制中，并初步實現(xiàn)了高可用集群核心部分的原型系統(tǒng)。對所實現(xiàn)的系統(tǒng)進行了性能測試實驗，對實驗數(shù)據(jù)的分析表明：系統(tǒng)具有故障檢測正確率高、可用性高、負載均衡性能優(yōu)秀以及任務(wù)等待時間短等優(yōu)點。
【關(guān)鍵詞】：集群 高可用 容錯 任務(wù)分配 心跳檢測 負載均衡
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TP302.8
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-6
• 目錄6-9
• 圖表清單9-11
• 注釋表11-12
• 縮略詞12-13
• 第一章 緒論13-19
• 1.1 概述13-14
• 1.2 國內(nèi)外相關(guān)研究工作14-16
• 1.3 論文主要工作16-17
• 1.4 論文組織結(jié)構(gòu)17-19
• 第二章 集群相關(guān)理論與技術(shù)19-31
• 2.1 集群系統(tǒng)概念與結(jié)構(gòu)19-24
• 2.1.1 集群概念與分類19-20
• 2.1.2 典型集群模型與結(jié)構(gòu)20-23
• 2.1.3 高可用集群技術(shù)23-24
• 2.2 高可用集群系統(tǒng)需求分析24-25
• 2.3 高可用集群系統(tǒng)的容錯機制25-28
• 2.3.1 容錯概念25-26
• 2.3.2 容錯相關(guān)技術(shù)26-27
• 2.3.3 容錯機制的實現(xiàn)方法27-28
• 2.4 高可用集群系統(tǒng)的任務(wù)分配機制28-29
• 2.4.1 任務(wù)分配的目標(biāo)28
• 2.4.2 任務(wù)分配算法的分類28-29
• 2.5 高可用集群系統(tǒng)框架設(shè)計29-31
• 第三章 容錯機制設(shè)計31-44
• 3.1 容錯機制結(jié)構(gòu)設(shè)計31-32
• 3.2 心跳技術(shù)及常用實現(xiàn)方法32-35
• 3.2.1 心跳技術(shù)32-33
• 3.2.2 心跳技術(shù)的常用實現(xiàn)方式33-35
• 3.3 基于 ARMA 預(yù)測的集群雙層心跳檢測算法35-44
• 3.3.1 DLHB 算法模型35-36
• 3.3.2 基于 ARMA 的心跳包到達時間預(yù)測算法36-38
• 3.3.3 域間主控節(jié)點心跳檢測算法38-39
• 3.3.4 域內(nèi)節(jié)點心跳檢測算法39-41
• 3.3.5 仿真實驗及性能分析41-44
• 第四章 任務(wù)分配與遷移機制設(shè)計44-65
• 4.1 任務(wù)分配機制設(shè)計44-45
• 4.2 集群負載均衡算法45-51
• 4.2.1 節(jié)點負載評價45-48
• 4.2.2 負載均衡算法48-50
• 4.2.3 現(xiàn)有算法分析50-51
• 4.3 一種資源相關(guān)度關(guān)鍵的負載均衡算法51-61
• 4.3.1 資源相關(guān)度關(guān)鍵的負載均衡模型51-53
• 4.3.2 負載信息計算53-54
• 4.3.3 資源組間優(yōu)先級調(diào)度策略54-56
• 4.3.4 資源組內(nèi)負載均衡調(diào)度策略56-58
• 4.3.5 仿真實驗及性能分析58-61
• 4.4 任務(wù)遷移機制設(shè)計61-65
• 4.4.1 任務(wù)遷移機制模塊結(jié)構(gòu)61-62
• 4.4.2 任務(wù)遷移流程設(shè)計62-63
• 4.4.3 任務(wù)的備份與恢復(fù)63-65
• 第五章 高可用集群系統(tǒng)的實現(xiàn)及性能分析65-75
• 5.1 系統(tǒng)實現(xiàn)65-70
• 5.1.1 通信機制的實現(xiàn)67-68
• 5.1.2 容錯機制的實現(xiàn)68-69
• 5.1.3 任務(wù)分配機制的實現(xiàn)69-70
• 5.1.4 任務(wù)遷移機制的實現(xiàn)70
• 5.2 系統(tǒng)性能測試與分析70-75
• 5.2.1 系統(tǒng)高可用性測試與分析71-72
• 5.2.2 任務(wù)分配性能測試與分析72-74
• 5.2.3 任務(wù)遷移性能測試與分析74-75
• 第六章 總結(jié)與展望75-76
• 6.1 結(jié)論75
• 6.2 后期研究工作75-76
• 參考文獻76-82
• 致謝82-83
• 在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文83

【參考文獻】

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本文編號：535168