一種實時集群系統(tǒng)負載均衡通用模型的研究及應用.pdf

1、近年來，隨著計算機網絡的迅猛發(fā)展，系統(tǒng)的訪問量和用戶量飛速增長，同時業(yè)務量以及用戶需求的多樣化使得業(yè)務邏輯和事務的處理日益復雜，服務器集群技術將多臺服務器連接在一起利用負載均衡算法將大量的業(yè)務處理在多個服務器之間合理分配，大大提高了整個系統(tǒng)的處理能力、負載能力、可靠性、靈活性。本課題源自研發(fā)電信業(yè)務支撐智能網CAP協(xié)議解析平臺集群系統(tǒng)?？紤]電信業(yè)務系統(tǒng)信息量大、并發(fā)量大、業(yè)務邏輯復雜、系統(tǒng)要求的實時性高等諸多特點，積極尋求高效的解決方案

2、。 針對傳統(tǒng)服務器集群多進程輪詢服務器方案系統(tǒng)資源占用率高、效率低下、系統(tǒng)擴展性差等特點，本文提出一種基于線程池技術動態(tài)反饋負載均衡集群系統(tǒng)方案，經測試設計性能上符合電信級軟件高可靠性、穩(wěn)定性標準。研發(fā)完成后針對系統(tǒng)設計抽象提取出一種實時集群系統(tǒng)負載均衡通用模型，該模型方案在請求響應模型的服務器應用如及時通訊、大型網游等領域有廣泛的理論意義和實用價值。主要的工作包括： 首先，設計實現了一種改進的動態(tài)負載均衡算法平衡各服務

3、器的系統(tǒng)負載。本文研究了各種負載均衡算法原理和實現機制，結合應用需求利用UDP協(xié)議和探測法獲取各服務器負載信息加權計算并統(tǒng)計各服務負載信息，將計算任務發(fā)給負載最低的服務器進行業(yè)務運算和處理。 其次，本文結合線程池技術實現原理，重新設計符合實際應用需求的線程池的各相關數據結構，同時提出一種用對數冪漸增變化算法實現的動態(tài)可伸縮線程池。線程池采用預創(chuàng)建池化技術，通過多個任務重用多個線程，多個線程處理多個任務，使系統(tǒng)響應更快，提高了系統(tǒng)

4、的實時性。線程池通常采用固定線程數目的線程池，但其不能真實反映系統(tǒng)性能的變化，為適應業(yè)務請求的突發(fā)變化，本文提出基于上述算法實現的動態(tài)可伸縮的線程池。 再次，結合一種改進的動態(tài)反饋負載均衡算法和對數冪漸增變化算法設計的線程池技術提出一種實時集群系統(tǒng)通用框架模型，闡述了實時集群通用模型的框架設計思想、軟件架構設計和相關模塊的原理及實現。 最后將模型應用于電信業(yè)務支撐系統(tǒng)中智能網協(xié)議CAMEL應用部分CAP協(xié)議操作解析和編碼