一種實(shí)時(shí)集群系統(tǒng)負(fù)載均衡通用模型的研究及應(yīng)用.pdf

1、近年來，隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的迅猛發(fā)展，系統(tǒng)的訪問量和用戶量飛速增長(zhǎng)，同時(shí)業(yè)務(wù)量以及用戶需求的多樣化使得業(yè)務(wù)邏輯和事務(wù)的處理日益復(fù)雜，服務(wù)器集群技術(shù)將多臺(tái)服務(wù)器連接在一起利用負(fù)載均衡算法將大量的業(yè)務(wù)處理在多個(gè)服務(wù)器之間合理分配，大大提高了整個(gè)系統(tǒng)的處理能力、負(fù)載能力、可靠性、靈活性。本課題源自研發(fā)電信業(yè)務(wù)支撐智能網(wǎng)CAP協(xié)議解析平臺(tái)集群系統(tǒng)。考慮電信業(yè)務(wù)系統(tǒng)信息量大、并發(fā)量大、業(yè)務(wù)邏輯復(fù)雜、系統(tǒng)要求的實(shí)時(shí)性高等諸多特點(diǎn)，積極尋求高效的解決方案

2、。 針對(duì)傳統(tǒng)服務(wù)器集群多進(jìn)程輪詢服務(wù)器方案系統(tǒng)資源占用率高、效率低下、系統(tǒng)擴(kuò)展性差等特點(diǎn)，本文提出一種基于線程池技術(shù)動(dòng)態(tài)反饋負(fù)載均衡集群系統(tǒng)方案，經(jīng)測(cè)試設(shè)計(jì)性能上符合電信級(jí)軟件高可靠性、穩(wěn)定性標(biāo)準(zhǔn)。研發(fā)完成后針對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)抽象提取出一種實(shí)時(shí)集群系統(tǒng)負(fù)載均衡通用模型，該模型方案在請(qǐng)求響應(yīng)模型的服務(wù)器應(yīng)用如及時(shí)通訊、大型網(wǎng)游等領(lǐng)域有廣泛的理論意義和實(shí)用價(jià)值。主要的工作包括： 首先，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一種改進(jìn)的動(dòng)態(tài)負(fù)載均衡算法平衡各服務(wù)

3、器的系統(tǒng)負(fù)載。本文研究了各種負(fù)載均衡算法原理和實(shí)現(xiàn)機(jī)制，結(jié)合應(yīng)用需求利用UDP協(xié)議和探測(cè)法獲取各服務(wù)器負(fù)載信息加權(quán)計(jì)算并統(tǒng)計(jì)各服務(wù)負(fù)載信息，將計(jì)算任務(wù)發(fā)給負(fù)載最低的服務(wù)器進(jìn)行業(yè)務(wù)運(yùn)算和處理。 其次，本文結(jié)合線程池技術(shù)實(shí)現(xiàn)原理，重新設(shè)計(jì)符合實(shí)際應(yīng)用需求的線程池的各相關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，同時(shí)提出一種用對(duì)數(shù)冪漸增變化算法實(shí)現(xiàn)的動(dòng)態(tài)可伸縮線程池。線程池采用預(yù)創(chuàng)建池化技術(shù)，通過多個(gè)任務(wù)重用多個(gè)線程，多個(gè)線程處理多個(gè)任務(wù)，使系統(tǒng)響應(yīng)更快，提高了系統(tǒng)

4、的實(shí)時(shí)性。線程池通常采用固定線程數(shù)目的線程池，但其不能真實(shí)反映系統(tǒng)性能的變化，為適應(yīng)業(yè)務(wù)請(qǐng)求的突發(fā)變化，本文提出基于上述算法實(shí)現(xiàn)的動(dòng)態(tài)可伸縮的線程池。 再次，結(jié)合一種改進(jìn)的動(dòng)態(tài)反饋負(fù)載均衡算法和對(duì)數(shù)冪漸增變化算法設(shè)計(jì)的線程池技術(shù)提出一種實(shí)時(shí)集群系統(tǒng)通用框架模型，闡述了實(shí)時(shí)集群通用模型的框架設(shè)計(jì)思想、軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)和相關(guān)模塊的原理及實(shí)現(xiàn)。 最后將模型應(yīng)用于電信業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)中智能網(wǎng)協(xié)議CAMEL應(yīng)用部分CAP協(xié)議操作解析和編碼