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基于Linux可伸缩网络服务器的设计与研究

作　者: 陈泰安
导　师: 宋玉阶
学　校: 武汉科技大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 集群动态反馈负载均衡 LVS
分类号: TP393.05
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 9次
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内容摘要

如今，快速增长网络需求已经对网络服务器的性能提出了巨大的挑战。如何提高服务器的性能已经成为亟需解决的问题。对单个服务器进硬件升级不是一个理想的办法，因为这样做不仅代价昂贵，而且对性能的提升非常有限。集群技术的出现为解决这个问题提供了一个有效的办法。而集群系统中负载均衡算法的优劣直接影响集群系统性能的高低。所以，对集群软件算法的研究非常重要。本文通过对现有的几种负载均衡算法的详细分析，在WLC(加权最小连接算法)算法的基础上提出了改进的动态反馈负载均衡算法。并搭建了一个基于LVS(Linux virtualserver)的可伸缩网络服务器测试平台，对改进的算法进行了测试。本文的主要研究内容如下：首先，介绍LVS集群技术的产生背景、技术特点、研究现状。其次，介绍了LVS集群的相关概念和特点，介绍了几种典型的服务器集群。第三，分析了LVS集群系统的体系结构，研究了基于IP层的三种负载均衡技术和八种基本调度算法。然后，详细分析了现有LVS负载均衡算法的不足之处，设计并实现了一种改进的动态反馈负载均衡算法。最后，搭建了一个基于LVS的可伸缩网络服务器测试平台，对改进的算法进行了测试。利用微软的WAS测试软件模拟大量用户访问，结果证明动态的负载均衡算法可以更有效提高LVS集群的整体性能。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-6
目录  6-8
第一章绪论  8-11
  1.1 研究背景  8
  1.2 服务器集群的发展历史与研究现状  8-9
  1.3 问题研究的意义  9-10
  1.4 论文工作和结构  10-11
第二章服务器集群概述  11-14
  2.1 集群的概念  11
  2.2 集群的类型  11
  2.3 集群的特点  11-12
  2.4 典型的服务器集群简介  12-13
    2.4.1 BeowuIf  12-13
    2.4.2 MOSIX  13
    2.4.3 LVS  13
  2.5 本章小结  13-14
第三章基于Linux的可伸缩网络服务体系结构  14-22
  3.1 LVS集群的通用结构  14-15
    3.1.1 负载调度器  14-15
    3.1.2 服务器池  15
    3.1.3 后端存储  15
  3.2 可伸缩Web和媒体服务  15-16
  3.3 可伸缩Cache服务  16-18
  3.4 可伸缩邮件服务  18
  3.5 三种IP负载均衡技术  18-21
    3.5.1 网络地址转换（VS/NAT）  18-19
    3.5.2 IP隧道（VS/TUN）  19-21
    3.5.3 直接路由方式（VS/DR）  21
  3.6 本章小结  21-22
第四章负载调度算法的研究与改进  22-32
  4.1 对现有调度算法的分析  22-26
    4.1.1 轮询调度算法  22-23
    4.1.2 加权轮询调度算法  23-24
    4.1.3 最小连接调度算法  24
    4.1.4 加权最小连接调度算法  24-25
    4.1.5 基于局部性的最小连接调度算法  25
    4.1.6 带复制的基于局部性最小连接调度算法  25-26
    4.1.7 目的地址散列调度算法  26
    4.1.8 源地址散列调度算法  26
  4.2 改进的动态反馈负载均衡算法的提出  26-27
    4.2.2 WLC算法的不足  26-27
    4.2.3 影响服务器综合负载状态权值的重要指标  27
  4.3 改进动态反馈负载均衡算法的设计思想  27-29
    4.3.1 动态反馈负载均衡算法的设计模型  27-28
    4.3.2 改进算法综合负载因子的计算  28-29
    4.3.3 改进算法各服务节点处理能力的计算  29
    4.3.4 改进算法综合分配权值的计算  29
  4.4 改进的动态反馈负载均衡算法的现实  29-31
  4.5 本章小结  31-32
第五章基于Linux的可伸缩网络服务器集群的构建与测试  32-38
  5.1 系统的结构  32-33
  5.2 系统实验设备  33
  5.3 系统构建过程  33-34
    5.3.1 负载均衡器上软件安装过程  33-34
    5.3.2 真实服务器上软件安装  34
  5.4 系统测试  34-37
    5.4.1 算法性能测试  34-35
    5.4.2 系统容错性能测试  35-36
    5.4.3 系统伸缩性能测试  36-37
  5.5 本章小结  37-38
第六章结论  38-39
参考文献  39-42
致谢  42-43
详细摘要  43-47

基于Linux可伸缩网络服务器的设计与研究

内容摘要

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