论文摘要
随着网络快速发展和网络用户日益增加,单台服务器难以满足大量用户的需求,而集群的出现缓解了这一问题。集群系统具有可伸缩性、高性价比、高可用性的特点,因此得到了广泛的应用。负载均衡是集群性能提高的关键因素之一,目前仍然是集群系统研究的一个热点,具有较高的研究价值和应用前景。本文的研究内容作为大连市科学技术基金计划项目《新型网络服务器的资源管理与系统状态监控(编号:2005J22JH031)》的重要组成部分,主要研究了Linux集群的负载均衡。首先介绍了集群负载均衡算法的模型、负载指标、调度算法、负载均衡实现技术,然后详细介绍了LVS的体系结构、软件层次,着重分析了四种常用调度算法和基于IP层的转发模式。LVS集群的调度算法目前还是无反馈节点信息的负载调度,适合少量用户的访问。对于大规模并发访问存在效率低,稳定性差,可用性差和整体性能下降等问题。最后在分析原有调度算法存在不足的基础上,本文提出并构建了带反馈的集群负载动态调度方案LBDW,这种方案通过收集负载信息,根据负载和节点固有性能计算动态权值,从而估测各服务器的剩余处理能力,同时监测服务器的健康状况,然后选择一种加权的算法来实现有反馈的负载动态调度。本文针对较优的有反馈的动态加权最小连接(DWLC)调度算法存在的不足进行了优化,改进为优化动态加权连接(ODWC)调度算法,并将ODWC调度算法应用到具有反馈的集群负载动态调度方案中。通过测试工具Siege对加权最小连接(WLC)、DWLC和ODWC调度算法进行压力测试,大量实验表明,在相同负载情况下,本文提出带反馈的集群负载动态调度中ODWC算法性能比DWLC要好,尤其是在短时间内更明显,而动态调度算法DWLC性能要比WLC要好,特别在负载大的情况下。