基于SEDA的自适应性能优化技术

论文摘要

本文针对阶段性事件驱动架构(SEDA),设计出一套自适应性能控制机制。过去几年因特网爆炸性的增长引起了大量新的网络服务在全世界范围内快速普及,网络服务已经成为一种重要的资源。随着用户和信息量的迅速增长,人们期望服务器能以更快的速度提供服务以满足各种需求。如何提高服务器的性能成为当今计算机研究的热点问题。当前提高服务器能力的方式主要有两种:一类是用多个服务器节点组成服务器群;另一类则采用高性能的服务器软件,提高服务器的单机处理能力。其中高性能的服务器体系结构是本文研究的重点。SEDA——阶段性事件驱动架构,一种支持高并发的服务器软件体系架构。该架构将应用程序分解成一系列的阶段,阶段间由事件队列相连并采用动态资源控制使应用程序适应于负载的变化。SEDA架构结合了线程池架构和事件驱动架构的优点,具备了良好的并发性和负载健壮性。尽管SEDA性能优越,但其在性能控制上尚存在一些缺陷,比如多种控制器存在相互冲突,控制器的性能依赖于参数的设置,这些都使SEDA性能受到了一定影响。本文在SEDA原理基础上,提出一套自适应性能控制机制,以优化SEDA性能。本文的工作主要有以下几个方面:1.文中首先从QoS控制、服务器集群、服务器软件架构和操作系统等四个方面介绍了当前的服务器性能优化技术,并对这些技术进行了分析。2.本文详细介绍了一种高性能服务器软件体系架构SEDA,并对SEDA的结构和性能控制机制进行了深入分析。3.在分析了SEDA的性能控制机制的基础上,本文进一步分析了原控制机制的缺陷,并设计出一套从阶段性能调优到阶段间拥塞控制再到系统负载控制的多级控制机制,从而优化了SEDA性能。4.将改进的性能控制机制应用于SEDA,完成了基于SEDA及自适应性能控制机制的服务器架构设计。5.将改进前后的服务器进行了性能对比测试,作出了测试分析,给出了测试结论。测试结果表明,新的性能控制机制优于改进前的控制机制。6.文章最后对全文工作进行了总结,并指出了进一步工作的方向。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 1.1 立题背景及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 Web服务器 QoS控制技术
• 1.2.2 服务器集群技术
• 1.2.3 服务器软件架构研究
• 1.2.4 内核级Web服务器
• 1.3 课题研究内容
• 1.4 论文组织结构
• 1.5 本章小节
• 第二章 SEDA:高性能服务器架构
• 2.1 SEDA介绍
• 2.2 SEDA结构分析
• 2.2.1 事件和事件队列
• 2.2.2 动态线程池
• 2.2.3 事件处理器
• 2.2.4 性能控制器
• 2.3 SEDA优点总结
• 2.4 本章小结
• 第三章 自适应性能控制机制
• 3.1 SEDA原调优机制缺陷分析
• 3.2 总体设计思想
• 3.2.1 性能目标分析
• 3.2.2 控制机制总体介绍
• 3.3 阶段内部调优机制
• 3.3.1 批处理控制策略
• 3.3.2 阶段线程管理
• 3.4 阶段拥塞控制
• 3.4.1 全局线程控制机制
• 3.4.2 动态资源配置机制
• 3.5 过载控制机制
• 3.5.1 介绍
• 3.5.2 基于响应时间的过载控制机制
• 3.6 本章小节
• 第四章 基于 SEDA及自适应性能控制机制的服务器架构设计
• 4.1 系统结构设计
• 4.1.1 SEDA系统结构介绍
• 4.1.2 WormStage系统结构设计
• 4.2 阶段工厂模块设计
• 4.2.1 模块功能
• 4.2.2 模块结构
• 4.2.3 阶段装配器子模块
• 4.2.4 事件队列子模块
• 4.2.5 事件处理器子模块
• 4.2.6 动态线程池子模块
• 4.2.7 批处理控制器子模块
• 4.2.8 线程池控制器子模块
• 4.3 资源管理模块设计
• 4.3.1 模块功能
• 4.3.2 模块结构
• 4.3.3 动态资源配置控制器子模块
• 4.3.4 过载控制器子模块
• 4.4 本章小节
• 第五章 性能测试
• PTI介绍'>5.1 CSO_PTI介绍
• 5.2 性能测试概述
• 5.2.1 被测系统定义
• 5.2.2 性能测试目标
• 5.2.3 性能测试环境
• 5.3 性能对比测试
• 5.3.1 小数据网页500用户并发测试
• 5.3.2 小数据网页1000用户并发测试
• 5.3.3 大数据网页300用户并发测试
• 5.3.4 大数据网页500用户并发测试
• 5.4 测试结论
• 5.5 本章小节
• 第六章 结论与展望
• 6.1 全文总结
• 6.2 进一步的工作
• 致谢
• 参考文献
• 攻硕期间取得的研究成果