Web服务器性能优化研究与实现

论文摘要

随着互联网在商业和其它重要领域的使用越来越广泛,Web服务器必须具备极高的性能才能留住现在的用户和吸引新的用户。Web服务器在面对日益增大的数据量,急剧增长的用户量,不断攀升的并发访问数时遇到越来越多的性能瓶颈,改进Web服务器性能迫在眉睫。本文研究和分析了Web服务器Apache2.2以及集群服务器负载平衡算法以提高Web服务器的性能。本文研究了Apache2.2服务器的体系结构和主要特征,并以Apache服务器性能的评价指标为依据,从软件、硬件和网络三个方面分析了影响服务器性能的主要因素。采用FastCGI和增加动态处理模块方法优化动态请求处理；采用探索式测试方法优化Apache服务器的配置参数,从而实现了对Apache服务器的性能优化。本文通过分析现有的Web服务器集群系统负载平衡算法的不足,提出了基于L7交换机的预测和概率负载平衡算法(PPLB)。该算法把请求分成不同的类型,动态地从一种类型中选择一个请求并且给它分配一个服务器。针对Web交换机的调度器和分配器分别提出了基于概率的算法。利用标准测试程序RUBiS进行了仿真实验,结果证明了所提出的负载平衡算法的有效性。与现有的两种负载平衡算法WRR和CAP相比,该算法提高了吞吐率并减少了平均响应时间。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究背景和意义
• 1.2 国内外发展现状
• 1.2.1 国外研究现状
• 1.2.2 国内研究现状
• 1.3 论文的主要工作
• 1.4 论文的组织结构
• 第2章 Web服务器的性能分析
• 2.1 Web服务器工作流程
• 2.1.1 Web请求内容
• 2.1.2 Web请求处理机制
• 2.2 服务器性能的定义和测评指标
• 2.2.1 服务器性能的定义
• 2.2.2 服务器性能评价指标
• 2.3 Apache服务器分析
• 2.3.1 模块化的体系结构
• 2.3.2 Apache服务器的特征
• 2.3.3 Apache服务器的实现原理分析
• 2.3.4 Apache与ⅡS比较
• 2.4 本章小结
• 第3章 Apache服务器的性能优化研究
• 3.1 影响Apache服务器性能的因素
• 3.1.1 软件方面
• 3.1.2 硬件方面
• 3.1.3 网络方面
• 3.2 Apache服务器性能测试工具
• 3.2.1 WebStone
• 3.2.2 WebBench
• 3.2.3 ApacheBench
• 3.3 Apache服务器性能优化研究
• 3.3.1 动态请求的优化改进
• 3.3.2 配置参数的优化
• 3.4 本章小结
• 第4章 改进的集群负载平衡算法
• 4.1 服务器集群系统及负载平衡概述
• 4.2 Web服务器集群拓扑分析
• 4.3 负载平衡算法
• 4.3.1 负载平衡算法分类
• 4.3.2 已有算法存在的一些问题
• 4.4 改进的动态负载平衡算法
• 4.4.1 引入BCMP排队模型
• 4.4.2 预测利用率的修正
• 4.4.3 引入Web交换机功能模型
• 4.4.4 调度器的PPSJ算法
• 4.4.5 Web交换机分配算法
• 4.5 PPLB算法性能测试
• 4.5.1 工作负载
• 4.5.2 实验环境的搭建
• 4.5.3 实验结果与分析
• 4.6 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文及取得的科研成果
• 致谢