畢業(yè)論文：過(guò)量訪問(wèn)下服務(wù)器負(fù)載均衡控制方法分析

題目：過(guò)量訪問(wèn)下服務(wù)器負(fù)載均衡控制方法分析
院（系）　　　計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院　
專 業(yè) 　　計(jì)算機(jī)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(gè)核心部分隨著業(yè)務(wù)量的提高，訪問(wèn)量和數(shù)據(jù)流量的快速增長(zhǎng)，其處理能力和計(jì)算強(qiáng)度也相應(yīng)地增大，使得單一的服務(wù)器設(shè)備根本無(wú)法承擔(dān)。在此情況下，如果扔掉現(xiàn)有設(shè)備去做大量的硬件升級(jí)，這樣將造成現(xiàn)有資源的浪費(fèi)，而且如果再面臨下一次業(yè)務(wù)量的提升時(shí)，這又將導(dǎo)致再一次硬件升級(jí)的高額成本投入，甚至性能再卓越的設(shè)備也不能滿足當(dāng)前業(yè)務(wù)量增長(zhǎng)的需求。隨著信息的爆發(fā)式增長(zhǎng)，對(duì)于服務(wù)器，其負(fù)擔(dān)也越來(lái)越重。本課題就是針對(duì)過(guò)量訪問(wèn)下服務(wù)器負(fù)載均衡控制方法的分析。并設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了基于軟件的多 Web服務(wù)器負(fù)載均衡軟件原型，采用該方法能夠有效地平衡負(fù)載，尤其適臺(tái)于單臺(tái)服務(wù)器處理用戶請(qǐng)求能力不足而需要擴(kuò)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(fù)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(fù)載均衡 2
2.2.2基于DNS的負(fù)載均衡實(shí)現(xiàn)原理 2
2.2.3優(yōu)點(diǎn) 2
2.2.4缺點(diǎn) 2
2.3基于反向代理的負(fù)載均衡 2
2.3.1實(shí)現(xiàn)原理 2
2.3.2優(yōu)點(diǎn) 2
2.3.3缺點(diǎn) 2
2.3.4結(jié)合DNS部署反向代理 2
2.4基于NAT的負(fù)載均衡 2
2.4.1實(shí)現(xiàn)原理 2
2.4.2優(yōu)點(diǎn) 2
2.4.3缺點(diǎn) 2
第三章負(fù)載均衡算法 2
3.1輪詢算法 2
3.1.1實(shí)現(xiàn)原理 2
3.1.2優(yōu)點(diǎn) 2
3.1.3缺點(diǎn) 2
3.1.4使用環(huán)境 2
3.2最少鏈接算法 2
3.2.1實(shí)現(xiàn)原理 2
3.2.2優(yōu)點(diǎn) 2
3.2.3缺點(diǎn) 2
3.2.4適用環(huán)境 2
3.3HASH散列算法 2
3.3.1實(shí)現(xiàn)原理 2
3.4最快鏈接算法 2
3.4.1實(shí)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(shí)現(xiàn)原理 2
3.5.2結(jié)合輪詢算法的加權(quán)負(fù)載均衡 2
第四章實(shí)施方案 2
4.1DNS輪詢部署及實(shí)現(xiàn)服務(wù)器負(fù)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(jí)等服務(wù)器的設(shè)置。 2
4.1.5實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 2
4.2SLB實(shí)現(xiàn)服務(wù)器負(fù)載均衡 2
4.2.1SLB技術(shù)介紹 2
4.2.2實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)易拓?fù)鋱D 2
4.2.3實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及分析 2
4.3NAT輪詢實(shí)現(xiàn)服務(wù)器負(fù)載均衡 2
4.3.1NAT輪詢介紹 2
4.3.2實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)易拓?fù)鋱D 2
4.3.3實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及分析 2
第五章總結(jié) 2
第七章參考文獻(xiàn) 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(wàn)戶，與人類的生活和工作息息相關(guān)。生活在信息時(shí)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(lái)源是互聯(lián)網(wǎng)，也就是我們熟知的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為我們的生活提供了無(wú)窮的便利，它使我們可以足不出戶便知天下大事，萬(wàn)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(wú)窮價(jià)值的同時(shí)，其自身也在時(shí)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(lái)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(wèn)的新瓶頸，于是出現(xiàn)了優(yōu)化和升級(jí)服務(wù)器軟件和硬件、采用站點(diǎn)鏡像、循環(huán)DNS、Web交換機(jī)技術(shù)、增加服務(wù)器量等各種各樣的擴(kuò)充處理能力的技術(shù)。這些技術(shù)一定程度地解決了單個(gè)服務(wù)器處理能力的不足問(wèn)題，但效果仍然不佳，有的不能從根本上解決問(wèn)題，有的代價(jià)太高。本文在分析了幾種負(fù)載均衡策略和多種負(fù)載均衡算法，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了幾種多服務(wù)器負(fù)載均衡軟件。


第二章負(fù)載均衡策略分析
2.1基于特定服務(wù)器軟件的負(fù)載均衡
2.1.1實(shí)現(xiàn)原理
利用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的重定向功能來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如在HTTP協(xié)議中支持Location指令，接收到這個(gè)指令的瀏覽器將自動(dòng)重定向到Location指明的另一個(gè)URL上。由于發(fā)送Location指令比起執(zhí)行服務(wù)請(qǐng)求，對(duì)Web服務(wù)器的負(fù)載要小的多，因此可以根據(jù)這個(gè)功能來(lái)設(shè)計(jì)一種負(fù)載均衡的服務(wù)器。任何時(shí)候Web服務(wù)器認(rèn)為自己負(fù)載較大的時(shí)候，它就不再直接發(fā)送回瀏覽器請(qǐng)求的網(wǎng)頁(yè)，而是送回一個(gè)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(yè)。
2.1.2優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn)：
服務(wù)可定制，可依據(jù)底層服務(wù)器的性能及實(shí)況進(jìn)行負(fù)載調(diào)控。
缺點(diǎn)：
需要改動(dòng)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(shí)現(xiàn)起來(lái)卻有很多困難，例如一臺(tái)服務(wù)器如何能保證它重定向過(guò)的服務(wù)器是比較空閑的，并且不會(huì)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(fù)載均衡
2.2.1從基于服務(wù)器軟件到基于DNS的負(fù)載均衡
由于基于服務(wù)器軟件的負(fù)載均衡需要改動(dòng)軟件，因此常常是得不償失，負(fù)載均衡最好是在服務(wù)器軟件之外來(lái)完成，這樣才能利用現(xiàn)有服務(wù)器軟件的種種優(yōu)勢(shì)。
2.2.2基于DNS的負(fù)載均衡實(shí)現(xiàn)原理
一個(gè)域名綁定多個(gè)IP，通過(guò)DNS服務(wù)中的隨機(jī)域名解析來(lái)實(shí)現(xiàn)。DNS負(fù)載均衡技術(shù)是在DNS服務(wù)器中為同一個(gè)主機(jī)名配置多個(gè)IP地址，在應(yīng)答DNS查詢時(shí)，DNS服務(wù)器對(duì)每個(gè)查詢將以DNS文件中主機(jī)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(wèn)引導(dǎo)到不同的機(jī)器上去，使得不同的客戶端訪問(wèn)不同的服務(wù)器，從而達(dá)到負(fù)載均衡的目的。

圖2.1DNS拓?fù)鋱D
如圖客戶計(jì)算機(jī)訪問(wèn)www服務(wù)器的時(shí)候，客戶端訪問(wèn)的地址是www.e*amplcorg.org.cn其首先是訪問(wèn)的是DNS服務(wù)器，DNS服務(wù)器地址解析之后會(huì)按照具體的算法給一個(gè)相應(yīng)的www服務(wù)器的地址。如圖分別訪問(wèn)真實(shí)的www服務(wù)器的地址分別是www1,www2.www3。
2.2.3優(yōu)點(diǎn)
實(shí)現(xiàn)、實(shí)施容易:除了網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞暮?jiǎn)單擴(kuò)增，新增的Web服務(wù)器只要增加一個(gè)公網(wǎng)IP即可。成本低:因?yàn)橥蛎?cè)商的這種解析都是免費(fèi)的.適用于大多數(shù)TCP/IP應(yīng)用。
2.2.4缺點(diǎn)
一旦某個(gè)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(shí)間（刷新時(shí)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(jì)算機(jī)將不能正常訪問(wèn)服務(wù)器。
為了使本DNS服務(wù)器和其他DNS服務(wù)器及時(shí)交互，保證D ……（未完，全文共16390字，當(dāng)前僅顯示2948字，請(qǐng)閱讀下面提示信息。收藏《畢業(yè)論文：過(guò)量訪問(wèn)下服務(wù)器負(fù)載均衡控制方法分析》）