基于Swift的資源負載均衡策略研究.pdf

1、隨著互聯(lián)網(wǎng)技術、物聯(lián)網(wǎng)技術的快速發(fā)展以及智能移動終端設備的普及，每時每刻都有大量的數(shù)據(jù)產(chǎn)生，現(xiàn)今已經(jīng)進入了大數(shù)據(jù)時代。海量的數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)的快速增長給存儲技術帶來了很大的挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)的存儲技術不能很好的應對，對海量數(shù)據(jù)存儲的需求催生出了云存儲技術。Swift作為云存儲系統(tǒng)的一種，能夠較好地滿足海量數(shù)據(jù)存儲容量的需求，然而在系統(tǒng)的性能和資源利用上有待優(yōu)化。負載均衡技術在提高系統(tǒng)性能和資源利用上發(fā)揮著重要的作用，所以研究如何通過負載均衡技術提高S

2、wift云存儲系統(tǒng)的性能和資源利用具有重要的實際意義。
　　本文首先通過對Swift的讀取策略研究，發(fā)現(xiàn)為了保證數(shù)據(jù)存儲的可靠性，每份數(shù)據(jù)在Swift中存儲多個副本。當讀取數(shù)據(jù)時，從存儲副本的存儲節(jié)點中隨機選取一個進行讀取。這種讀取策略沒有考慮存儲節(jié)點的負載狀況，有可能出現(xiàn)某個存儲節(jié)點上有大量的請求，而其他存儲節(jié)點則比較空閑的情況。為了提高系統(tǒng)資源的負載均衡，提升系統(tǒng)的性能，本文提出了基于存儲節(jié)點資源負載均衡的讀取策略，代理節(jié)點根

3、據(jù)接收到的存儲節(jié)點實時反饋的I/O利用率來選擇負載最小的存儲節(jié)點進行讀取。實驗表明，與Swift的隨機讀取策略相比，該策略能夠使存儲節(jié)點的I/O利用率和CPU利用率達到更好的負載均衡狀態(tài)。
　　其次，本文通過對Swift代理節(jié)點的研究，發(fā)現(xiàn)代理節(jié)點是外界訪問Swift云存儲系統(tǒng)的入口。當有大量的用戶請求時，代理節(jié)點會成為系統(tǒng)的單點故障和性能瓶頸，然而Swift中沒有對代理節(jié)點進行負載均衡的策略。本文依據(jù)代理節(jié)點資源使用情況，提出基

4、于Linux虛擬服務器實現(xiàn)對Swift代理節(jié)點的負載均衡。由于負載調(diào)度算法在負載均衡中起著重要作用，所以本文進一步研究負載均衡調(diào)度算法，提出了基于加權最小連接的動態(tài)反饋負載均衡調(diào)度算法。該算法中，負載均衡節(jié)點根據(jù)接收到的代理節(jié)點實時反饋的CPU利用率、內(nèi)存利用率和網(wǎng)絡利用率來動態(tài)調(diào)整代理節(jié)點的權值，從而實現(xiàn)更合理的負載分配。實驗表明，與沒有代理節(jié)點負載均衡的云存儲系統(tǒng)相比，基于Linux虛擬服務器對Swift代理節(jié)點的資源負載均衡能夠有