文档介绍：学校代码:10406
分类号: 学号:090081202002
南昌航空大学
硕士学位论文
(学位研究生)
一种新的服务器集群
负载均衡算法
硕士研究生: 周松泉
导师: 吴振华副教授
申请学位级别: 硕士
学科、专业: 计算机软件与理论
所在单位: 软件学院
答辩日期: 2012 年 6 月
授予学位单位: 南昌航空大学
A new load balancing algorithm of the
server cluster
A Thesis
Submitted for the Degree of Master
puter Applied Technology
by Zhou Song-Quan
Under the Supervisor of
Prof. Wu Zhen-Hua
College of Software
Nanchang Hangkong University, Nanchang, China
June, 2012
摘要
随着因特网技术的飞速发展,因特网已经成为越来越多的人们学习、工作以
及生活的必备工具之一。但是,随着因特网用户数的不断增加,各大网络公司的
具体服务器系统变得越来越不堪重负。通过使用集群技术来改装原有的具体服务
器系统,成有一种能够快速的应付这种局面并有效解决这个问题的好方法。
该文首先介绍了服务器集群系统和负载均衡技术的发展现状,接着专门研究
了常用的 Linux 虚拟服务器集群系统的设计原理和软件实现核心。集群系统一般
都要靠前端的负载均衡调度器将用户的连接请求转发到后台的具体服务器之上。
转发过程必须有负载均衡算法的配合,才能使得用户连接请求在各台具体服务器
之间得到合理、均匀的分配。该文在研究了 Linux 虚拟服务器集群系统现中已有
的负载均衡算法之后,指出这些算法都存在这样或那样的缺点,而其中重要的一
个就是不能根据集群系统中后台的具体服务器的整体性能水平和实时负载情况合
理的分配用户的连接请求,并且不能很好的使得整个集群系统达到一种稳定的负
载均衡状态。
在深入的研究了 Linux 虚拟服务器集群系统及其主要实现的四种负载均衡算
的基础上,该文提出了一种新算法,即 PCW 负载均衡调度算法。PCW 负载均衡
调度算法的最大特点是能够定时收集后台各台具体服务器的性能指标和实时负载
指标。性能指标包括了 CPU 处理速率、内存大小、磁盘读写速率和网络带宽等。
负载指标对应于性能指标也有四个:CPU 利用率、内存利用率、磁盘平均读写速
率的大小、网络平均速率的大小等。PCW 负载均衡调度算法通过性能指标计算出
了具体服务器综合性能参数,通过负载指标也相应的计算出具体服务器的综合负
载参数,最后通过这两个参数和该文设计出来的另一个公式转换得到了各台具体
服务器的权重值。因此,通过这种方法负载均衡调度器就可以在集群系统的运行
过程中,获得代表具体服务器的性能水平和实时负载状况的权重值,使得其可以
更加合理的在具体服务器间分配用户的连接请求。
最后,该文还搭建了实际的 Linux 虚拟服务器集群系统测试环境对 PCW 负
载均衡调度算法和已有的加权最小连接算法进行了比较测试。测试结果表明,PCW
负载均衡调度算法确实能够使集群系统取得了更好的负载均衡效果,达到了预期
的目的,并且该算法具有很大的应用价值。
关键词:集群系统;负载均衡技术;Linux 虚拟服务器集群系统
I
Abstract
With the rapid development of technology, the has e the
essential tools of more and more people to learn, work, and life. However, with the
increasing number of users, the server systems of the major panies
e more and more overwhelmed. With the cluster technology to retrofit the
original server system it must be a good method that can quickly deal with the situation
and e