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Linux集群系统下数据传输的研究与实现

作　者: 高建云
导　师: 祝忠明
学　校: 成都理工大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 数据压缩数据传输集群系统负载均衡状态检测
分类号: TP316.81
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 59次
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内容摘要

最近几年，随着网络的飞速发展，人们通过网络获得的信息越来越多，同时对网络的应用也越来越广泛，包括生活工作的方方面面，比如工作中处理图像数据，传输数据，保存数据等，生活中各种娱乐活动，如网络视频聊天，网络可视电话，ktv点播系统等等，总之是各个领域的方方面面。本文针对网络数据传输这个方面进行了相关研究，在网络数据传输过程中，实际的信道难以保证数据传输质量的可靠稳定，网络误码和网络拥塞都会导致数据信息的丢失，而且对于原始视频信息数据量庞大的情况，数据传输的效率更是受到影响，为了能在有限带宽的信道上传输视频数据，我们对视频数据进行数据压缩是非常必要的。为了得到高压缩比，目前的视频数据压缩编码技术采用了很多方法，目标都是减少冗余数据，冗余数据的减少可以使压缩后的视频数据流在传输过程中更快更有效，我通过查询阅读很多资料，本设计决定采用目前国内外最先进的视频编码压缩算法H.264来对视频数据进行压缩，这种方法安全可靠有效。另一方面在网路带宽有限的条件下传输数据，要提高传输效率，除了对数据编码压缩外，提高服务器的性能也非常重要，但是从网络技术的快速发展来看，网络带宽的增长远远高于服务器的响应速度的增长，即使服务器配置性能再高也不能满足大数据量传输对服务器性能的要求，可以想象的是越来越多的瓶颈将会出现在服务器端。现在随着Linux操作系统的快速发展与广泛流行，越来越多的应用程序都能运行在Linux系统平台下。基于Linux系统下，如果我们可以建立一个高可用的、可伸缩的、高性价比的、易管理的服务器集群系统，对外提供统一的IP地址，就可以满足不断快速增长的网络应用对服务器端的要求，因此，我在本设计中建立了一个基于linux平台的负载均衡的虚拟服务器集群，即LVS，把多个计算机加入集群系统，建立一个服务器池，集群系统合并多台计算机的性能，对外提供一个虚拟IP地址，这样在外界看来客户端是与一个IP地址进行通信，其实是多台计算机，当一个任务传过来时，可以应用集群系统中的各种调度算法，根据每台服务器的性能把任务分配到不同的服务器上，提高信道的利用率，实现最大的数据传输效率。另外把集群系统做成网站界面的形式，可以方便用户使用，本文主要就是完成上面所说的两大块功能：对所要传输的视频数据进行编码压缩，建立一个服务器集群系统，满足在有限条件下，客户端数据传输对服务器端的性能要求，充分体现集群系统下数据传输的优越性和简单性，并保证集群系统下服务器池的有效监控，提高数据传输的可靠性。

全文目录

摘要  4-6
Abstract  6-10
第1章绪论  10-15
  1.1 研究背景及意义  10-11
  1.2 国内外研究现状  11-13
    1.2.1 编码压缩领域  11-12
    1.2.2 网络传输领域  12-13
  1.3 论文的具体工作及内容安排  13-15
第2章基于 Linux 虚拟服务器的集群系统  15-23
  2.1 集群系统的研究背景  15-16
  2.2 LVS 的体系结构  16-17
  2.3 LVS 的特点  17-18
  2.4 LVS 负载均衡的三种方式  18-20
  2.5 Linux 内核中内嵌的 LVS 八种调度算法  20-22
  2.6 本章小结  22-23
第3章数据有效传输的两个方面  23-36
  3.1 数据压缩  23-29
    3.1.1 数据压缩的分类  24
    3.1.2 H.264 视频压缩原理  24-25
    3.1.3 H.264 视频压缩的优势  25-26
    3.1.4 基于 H.264 的数据压缩工具 WisMencoder  26-29
  3.2 数据传输  29-35
    3.2.1 网络数据传输的原理  30-31
    3.2.2 系统数据传输方式的比较  31
    3.2.3 多端口 FTP 软件的断点续传  31-35
  3.3 本章小结  35-36
第4章集群系统下的几个模块  36-59
  4.1 调度器配置模块  38-39
  4.2 应用服务配置模块  39-42
  4.3 状态检测模块  42-57
    4.3.1 服务器是否活跃  43-44
    4.3.2 服务器硬件错误和端口错误  44-48
    4.3.3 服务假死情况  48-57
  4.4 实验结果  57-58
  4.5 本章小结  58-59
第5章 Keepalived 实现双机热备份  59-65
  5.1 Keepalived 的工作原理  59-60
  5.2 Keepalived 的配置步骤  60-62
  5.3 实验结果  62-64
  5.4 本章小结  64-65
结论  65-67
致谢  67-68
参考文献  68-70
攻读学位期间获得学术成果  70

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