畢業(yè)論文：過量訪問下服務(wù)器負載均衡控制方法分析

題目：過量訪問下服務(wù)器負載均衡控制方法分析
院（系）　　　計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)院　
專 業(yè) 　　計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)　

摘要
由于目前現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的各個核心部分隨著業(yè)務(wù)量的提高，訪問量和數(shù)據(jù)流量的快速增長，其處理能力和計算強度也相應(yīng)地增大，使得單一的服務(wù)器設(shè)備根本無法承擔。在此情況下，如果扔掉現(xiàn)有設(shè)備去做大量的硬件升級，這樣將造成現(xiàn)有資源的浪費，而且如果再面臨下一次業(yè)務(wù)量的提升時，這又將導(dǎo)致再一次硬件升級的高額成本投入，甚至性能再卓越的設(shè)備也不能滿足當前業(yè)務(wù)量增長的需求。隨著信息的爆發(fā)式增長，對于服務(wù)器，其負擔也越來越重。本課題就是針對過量訪問下服務(wù)器負載均衡控制方法的分析。并設(shè)計和實現(xiàn)了基于軟件的多 Web服務(wù)器負載均衡軟件原型，采用該方法能夠有效地平衡負載，尤其適臺于單臺服務(wù)器處理用戶請求能力不足而需要擴展三到五倍處理能力的中小型數(shù)據(jù)中心。
關(guān)鍵字：網(wǎng)絡(luò)；服務(wù)器；負載均衡； DNS；SLB；NAT


ABSTRACT
Because the present e*isting network of each core part of the portfolio with increased, traffic and the rapid growth of the data flow, the processing power and calculation strength also increased, make a single server equipment ca
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2.2.1從基于服務(wù)器軟件到基于DNS的負載均衡 2
2.2.2基于DNS的負載均衡實現(xiàn)原理 2
2.2.3優(yōu)點 2
2.2.4缺點 2
2.3基于反向代理的負載均衡 2
2.3.1實現(xiàn)原理 2
2.3.2優(yōu)點 2
2.3.3缺點 2
2.3.4結(jié)合DNS部署反向代理 2
2.4基于NAT的負載均衡 2
2.4.1實現(xiàn)原理 2
2.4.2優(yōu)點 2
2.4.3缺點 2
第三章負載均衡算法 2
3.1輪詢算法 2
3.1.1實現(xiàn)原理 2
3.1.2優(yōu)點 2
3.1.3缺點 2
3.1.4使用環(huán)境 2
3.2最少鏈接算法 2
3.2.1實現(xiàn)原理 2
3.2.2優(yōu)點 2
3.2.3缺點 2
3.2.4適用環(huán)境 2
3.3HASH散列算法 2
3.3.1實現(xiàn)原理 2
3.4最快鏈接算法 2
3.4.1實現(xiàn)原理 2
3.4.2適用環(huán)境 2
3.5加權(quán)算法 2
3.5.1實現(xiàn)原理 2
3.5.2結(jié)合輪詢算法的加權(quán)負載均衡 2
第四章實施方案 2
4.1DNS輪詢部署及實現(xiàn)服務(wù)器負載均衡 2
4.1.1安裝DNS服務(wù)器 2
4.1.2創(chuàng)建區(qū)域 2
4.1.3創(chuàng)建域名 2
4.1.4在服務(wù)器屬性里面設(shè)置轉(zhuǎn)發(fā)器，高級等服務(wù)器的設(shè)置。 2
4.1.5實驗現(xiàn)象 2
4.2SLB實現(xiàn)服務(wù)器負載均衡 2
4.2.1SLB技術(shù)介紹 2
4.2.2實驗簡易拓撲圖 2
4.2.3實驗現(xiàn)象及分析 2
4.3NAT輪詢實現(xiàn)服務(wù)器負載均衡 2
4.3.1NAT輪詢介紹 2
4.3.2實驗簡易拓撲圖 2
4.3.3實驗現(xiàn)象及分析 2
第五章總結(jié) 2
第七章參考文獻 2
第六章致謝 2

第一章緒論
1.1論文背景及目的
如今網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)遍及千家萬戶，與人類的生活和工作息息相關(guān)。生活在信息時代，我們每天都要接受和處理大量的信息，而這些信息的主要來源是互聯(lián)網(wǎng)，也就是我們熟知的計算機網(wǎng)絡(luò)。計算機網(wǎng)絡(luò)為我們的生活提供了無窮的便利，它使我們可以足不出戶便知天下大事，萬千新知盡在方寸之間。在網(wǎng)絡(luò)為我們提供巨大便利和體現(xiàn)無窮價值的同時，其自身也在時刻承受著日益增大的壓力和用戶新增需求的挑戰(zhàn)。近年來各種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用業(yè)務(wù)和寬帶網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，導(dǎo)致了Intere日益膨脹，服務(wù)器處理能力自然成為網(wǎng)絡(luò)訪問的新瓶頸，于是出現(xiàn)了優(yōu)化和升級服務(wù)器軟件和硬件、采用站點鏡像、循環(huán)DNS、Web交換機技術(shù)、增加服務(wù)器量等各種各樣的擴充處理能力的技術(shù)。這些技術(shù)一定程度地解決了單個服務(wù)器處理能力的不足問題，但效果仍然不佳，有的不能從根本上解決問題，有的代價太高。本文在分析了幾種負載均衡策略和多種負載均衡算法，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計并實現(xiàn)了幾種多服務(wù)器負載均衡軟件。


第二章負載均衡策略分析
2.1基于特定服務(wù)器軟件的負載均衡
2.1.1實現(xiàn)原理
利用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的重定向功能來實現(xiàn)。例如在HTTP協(xié)議中支持Location指令，接收到這個指令的瀏覽器將自動重定向到Location指明的另一個URL上。由于發(fā)送Location指令比起執(zhí)行服務(wù)請求，對Web服務(wù)器的負載要小的多，因此可以根據(jù)這個功能來設(shè)計一種負載均衡的服務(wù)器。任何時候Web服務(wù)器認為自己負載較大的時候，它就不再直接發(fā)送回瀏覽器請求的網(wǎng)頁，而是送回一個Location指令，讓瀏覽器去服務(wù)器集群中的其他服務(wù)器上獲得所需要的網(wǎng)頁。
2.1.2優(yōu)缺點
優(yōu)點：
服務(wù)可定制，可依據(jù)底層服務(wù)器的性能及實況進行負載調(diào)控。
缺點：
需要改動軟件，成本較高。而且在這種方式下，服務(wù)器本身必須支持這種功能，然而具體實現(xiàn)起來卻有很多困難，例如一臺服務(wù)器如何能保證它重定向過的服務(wù)器是比較空閑的，并且不會再次發(fā)送Location指令，Location指令和瀏覽器都沒有這方面的支持能力，這樣很容易在瀏覽器上形成一種死循環(huán)。
2.2基于DNS的負載均衡
2.2.1從基于服務(wù)器軟件到基于DNS的負載均衡
由于基于服務(wù)器軟件的負載均衡需要改動軟件，因此常常是得不償失，負載均衡最好是在服務(wù)器軟件之外來完成，這樣才能利用現(xiàn)有服務(wù)器軟件的種種優(yōu)勢。
2.2.2基于DNS的負載均衡實現(xiàn)原理
一個域名綁定多個IP，通過DNS服務(wù)中的隨機域名解析來實現(xiàn)。DNS負載均衡技術(shù)是在DNS服務(wù)器中為同一個主機名配置多個IP地址，在應(yīng)答DNS查詢時，DNS服務(wù)器對每個查詢將以DNS文件中主機記錄的IP地址按順序返回不同的解析結(jié)果，將客戶端的訪問引導(dǎo)到不同的機器上去，使得不同的客戶端訪問不同的服務(wù)器，從而達到負載均衡的目的。

圖2.1DNS拓撲圖
如圖客戶計算機訪問www服務(wù)器的時候，客戶端訪問的地址是www.e*amplcorg.org.cn其首先是訪問的是DNS服務(wù)器，DNS服務(wù)器地址解析之后會按照具體的算法給一個相應(yīng)的www服務(wù)器的地址。如圖分別訪問真實的www服務(wù)器的地址分別是www1,www2.www3。
2.2.3優(yōu)點
實現(xiàn)、實施容易:除了網(wǎng)絡(luò)拓撲的簡單擴增，新增的Web服務(wù)器只要增加一個公網(wǎng)IP即可。成本低:因為往往域名注冊商的這種解析都是免費的.適用于大多數(shù)TCP/IP應(yīng)用。
2.2.4缺點
一旦某個服務(wù)器出現(xiàn)故障，即使修改了DNS設(shè)置，還是要等待足夠的時間（刷新時間）才能發(fā)揮作用，在此期間保存了故障服務(wù)器地址的客戶計算機將不能正常訪問服務(wù)器。
為了使本DNS服務(wù)器和其他DNS服務(wù)器及時交互，保證D ……（未完，全文共16390字，當前僅顯示2948字，請閱讀下面提示信息。收藏《畢業(yè)論文：過量訪問下服務(wù)器負載均衡控制方法分析》）