本文關(guān)鍵詞：基于Nginx的在線教育平臺(tái)架構(gòu)優(yōu)化研究

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【摘要】：近年來教育信息化發(fā)展迅速,產(chǎn)生了多個(gè)優(yōu)秀的教育服務(wù)產(chǎn)品�！�9月1號(hào)”網(wǎng)是其中極具代表性的一個(gè)教育服務(wù)網(wǎng)站。然而隨著用戶量的不斷增長,網(wǎng)站的性能問題逐漸暴露出來:系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間長、系統(tǒng)并發(fā)量小、系統(tǒng)穩(wěn)定性差等。本課題的任務(wù)就是針對(duì)這些問題,從架構(gòu)的角度對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化,以提高系統(tǒng)的并發(fā)量,縮短系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間,并實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的高可用性,最終切實(shí)提升用戶體驗(yàn)。本文的主要研究成果如下:(1)設(shè)計(jì)了多層次網(wǎng)站體系架構(gòu)優(yōu)化方案。在“9月1號(hào)”網(wǎng)現(xiàn)有的三層架構(gòu)基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)展優(yōu)化:應(yīng)用服務(wù)器集群化部署,提高系統(tǒng)的服務(wù)能力;增加負(fù)載均衡層,管理和調(diào)度服務(wù)器機(jī)群;在系統(tǒng)與互聯(lián)網(wǎng)之間增加緩存層,以縮短系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間;數(shù)據(jù)層在SQL數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)上增加NoSQL數(shù)據(jù)庫和搜索引擎,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的讀寫分離。(2)提出了基于請(qǐng)求任務(wù)分類的動(dòng)態(tài)負(fù)載均衡算法。首先,對(duì)比分析了常用的負(fù)載均衡算法,并在此基礎(chǔ)上增加了對(duì)服務(wù)器集群中各節(jié)點(diǎn)的剩余服務(wù)能力的動(dòng)態(tài)分析,同時(shí)將所有請(qǐng)求劃分為CPU密集型任務(wù)和IO密集型任務(wù)兩類,提出了最小連接數(shù)算法的改進(jìn)算法,即基于請(qǐng)求任務(wù)分類的動(dòng)態(tài)負(fù)載均衡算法。并通過對(duì)Nginx源碼的二次開發(fā),實(shí)現(xiàn)了該算法。本課題的研究成果可以顯著提高網(wǎng)站的并發(fā)量,并在高并發(fā)環(huán)境下顯著降低系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間。同時(shí),本課題提出的基于請(qǐng)求任務(wù)分類的動(dòng)態(tài)負(fù)載均衡算法在大量CPU密集型任務(wù)請(qǐng)求和IO密集型任務(wù)請(qǐng)求同時(shí)大量訪問網(wǎng)站的情況下,可以更均衡的分發(fā)請(qǐng)求。
【關(guān)鍵詞】：教育信息化 負(fù)載均衡 Nginx 網(wǎng)站架構(gòu) 集群
【學(xué)位授予單位】：北京工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP393.092
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-14
• 1.1 項(xiàng)目背景8-10
• 1.2 研究現(xiàn)狀10-11
• 1.3 研究內(nèi)容及意義11-12
• 1.4 本文的組織結(jié)構(gòu)12-14
• 第2章 相關(guān)技術(shù)背景與應(yīng)用背景14-26
• 2.1 技術(shù)背景14-18
• 2.1.1 Web服務(wù)器集群14
• 2.1.2 Varnish反向代理緩存技術(shù)14-16
• 2.1.3 負(fù)載均衡技術(shù)16
• 2.1.4 Session保持技術(shù)16-17
• 2.1.5 Elastic Search搜索服務(wù)器17-18
• 2.1.6 Mongodb數(shù)據(jù)庫18
• 2.2 應(yīng)用背景18-25
• 2.2.1 備課系統(tǒng)概述18-23
• 2.2.2 備課系統(tǒng)現(xiàn)有架構(gòu)分析23-25
• 2.2.3 備課系統(tǒng)存在的問題25
• 2.3 本章小結(jié)25-26
• 第3章 多層次網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)優(yōu)化方案26-50
• 3.1 多層次網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)優(yōu)化方案26-37
• 3.1.1 網(wǎng)站架構(gòu)優(yōu)化總體方案26-27
• 3.1.2 反向代理緩存層的優(yōu)化方案27-30
• 3.1.3 負(fù)載均衡層的優(yōu)化方案30-32
• 3.1.4 Session保持技術(shù)方案32-33
• 3.1.5 數(shù)據(jù)層的優(yōu)化方案33-37
• 3.2 基于請(qǐng)求任務(wù)分類的動(dòng)態(tài)負(fù)載均衡算法37-48
• 3.2.1 常用負(fù)載均衡算法37-42
• 3.2.2 最小連接數(shù)算法原理42-43
• 3.2.3 基于請(qǐng)求任務(wù)分類的動(dòng)態(tài)負(fù)載均衡算法原理43-45
• 3.2.4 基于請(qǐng)求任務(wù)分類的動(dòng)態(tài)負(fù)載均衡算法偽碼描述45-48
• 3.3 本章小結(jié)48-50
• 第4章 負(fù)載均衡改進(jìn)算法的實(shí)現(xiàn)及性能分析50-60
• 4.1 Nginx架構(gòu)簡(jiǎn)介50-52
• 4.2 Nginx最小連接數(shù)算法的實(shí)現(xiàn)解析52
• 4.3 關(guān)鍵數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)介紹52-53
• 4.4 基于請(qǐng)求任務(wù)分類的動(dòng)態(tài)負(fù)載均衡算法的實(shí)現(xiàn)53-54
• 4.5 基于請(qǐng)求任務(wù)分類的動(dòng)態(tài)負(fù)載均衡算法測(cè)試及結(jié)果分析54-59
• 4.5.1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)概述54-56
• 4.5.2 測(cè)試軟件與實(shí)驗(yàn)環(huán)境56-57
• 4.5.3 實(shí)驗(yàn)過程57-58
• 4.5.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果58-59
• 4.5.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析59
• 4.6 本章小結(jié)59-60
• 第5章 系統(tǒng)性能測(cè)試與結(jié)果分析60-64
• 5.1 實(shí)驗(yàn)軟件和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)60
• 5.2 實(shí)驗(yàn)環(huán)境60-61
• 5.3 實(shí)驗(yàn)過程61-62
• 5.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析62
• 5.5 本章小結(jié)62-64
• 結(jié)論64-66
• 參考文獻(xiàn)66-70
• 攻讀碩士學(xué)位期間所獲得的學(xué)術(shù)成果70-72
• 致謝72

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本文編號(hào)：698602