基于预测的高可用性Web集群模型设计与算法研究

论文摘要

在Web集群研究领域,如何对用户发来的请求进行接纳控制,均衡地分配客户端发来的请求,以及如何调度后端服务器所收到的请求任务,近年来已经成为研究热点。传统的解决方案多是往往只进行某个方面的研究。本课题的研究目的是提出一种具有接纳控制、请求分发及任务调度功能的Web集群模型以及相关的算法。 文中首先介绍了一些传统的Web集群模型,并分析了一些典型的接纳控制算法、请求分发算法和任务调度算法,总结了它们的优缺点。然后在这一基础上提出了自己的Web集群模型和相关的算法。文章详尽地描述了该集群模型的结构设计和工作机理,重点阐述了该集群架构所涉及的三种机制:接纳控制、请求分发和任务调度。最后,对本文所提出的几个机制与同类算法进行了比较,比较结果显示本文所提出的算法具有较高的资源利用率、任务吞吐量,而在会话完整性以及实现价值率等方面均优于同类算法,达到了预期的目的。 本文提出的模型及算法以系统资源利用率和任务执行时间预测为依据,主要考虑保证会话的完整性以及服务分级,从而使得应用该模型构建的Web集群既具有较高的任务吞吐量,又能够保证提公较好的Web QoS保证。这种模型很符合现代Web系统的实际要求,特别适合于电子商务、电子政务等应用,具有重要的理论意义和现实意义。

论文目录

• 摘要
• ABSTARCT
• 第一章 绪论
• 1.1 本文的研究背景
• 1.2 课题的研究思路及内容
• 1.3 本文的内容组织与安排
• 第二章 相关技术及研究现状
• 2.1 WEB集群概述
• 2.2 WEB集群的结构演化
• 2.2.1 基于集群的Web系统
• 2.2.2 虚拟Web集群
• 2.2.3 分布式Web系统
• 2.3 请求路由机制简介
• 2.4 相关算法研究现状
• 2.4.1 接纳控制机制
• 2.4.2 负载均衡机制
• 2.4.3 任务调度机制
• 第三章 模型体系结构设计
• 3.1 WEB站点常用集群技术探讨
• 3.1.1 Layer-4型集群与Layer-7型集群
• 3.1.2 Layer-4和Layer-7混合型集群
• 3.2 WEB集群模型设计目标
• 3.3 WEB集群模型的设计
• 第四章 模型相关算法设计
• 4.1 接纳控制机制
• 4.2 负载均衡机制
• 4.3 任务调度机制
• 第五章 算法分析及实验
• 5.1 系统资源利用率的对比分析
• 5.2 系统WEB QoS的对比分析
• 5.2.1 任务拒绝率
• 5.2.2 实现总价值率
• 5.2.3 区分服务保证率
• 5.2.4 会话完整保证率
• 第六章 回顾与展望
• 6.1 全文总结
• 6.2 研究展望
• 参考文献
• 致谢