代理集群的负载均衡系统设计与实现

论文摘要

代理服务是一种必要而常用的互联网服务。它给我们带来的好处有以下几点,第一点是能够提供更好的网络服务,比如由于代理服务器的网络带宽优势,某些情况下能够加快访问速度。第二点能够提高网络访问的安全性,因为通过代理服务器访问网络上的服务,用户并没有直接与服务端通信,所有流量都是经由代理服务器转发的,从而用户的主机没有暴露在网络当中,而是隐蔽在代理服务器后面,增强了用户访问网络的安全性,在代理服务提供安全监控的情况下能够使我们免于遭受木马和恶意代码的攻击。第三点,代理服务还是一种进行有效网络管理的途径。因为所有流量都经过代理服务器,管理得以集中化。大流量代理面临的最大问题就是转发效率问题。解决这一问题的手段之一就是多机并行化,组成一个代理集群。集群存在一个问题就是如何能够使流量均匀的分散到各个服务器上面。负载均衡是解决这一问题的重要手段之一。本文首先对课题的相关背景进行了介绍。然后对负载均衡的相关领域进行了研究,比较分析了包括随机均衡、轮询均衡、最少连接数均衡等几种比较流行的负载均衡策略。这几种策略都是针对负载的初次分配的,但是代理集群的负载均衡问题往往是在服务过程中用户的使用方式变化而产生的。所以在代理集群下要解决负载均衡问题就要注重负载的迁移。本文针对代理集群的应用环境,研究并提出了一种负载迁移算法。并且实现了几种典型的负载初次均衡策略,并提出了一种较好的、对代理集群更有针对性的策略加以实现,最后对实现的几种负载均衡策略进行了比对实验,给出了一个能够在多种初次分配策略之间进行自由切换的负载均衡系统。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景及课题意义
• 1.2 相关领域研究现状
• 1.2.1 负载均衡概述
• 1.2.2 不同层次的负载均衡技术
• 1.3 研究内容
• 1.4 本文的组织结构
• 第2章 负载均衡相关技术
• 2.1 负载均衡问题的定义
• 2.2 动态负载均衡的基本步骤
• 2.3 负载均衡策略的分类
• 2.3.1 按信息收集处理方式不同分类
• 2.3.2 按决策时依据的信息不同分类
• 2.3.3 按采取行动的方式不同分类
• 2.4 主要的负载均衡方法
• 2.4.1 轮转类负载均衡策略
• 2.4.2 随机均衡
• 2.4.3 以当前状态指标为基准的几种均衡算法
• 2.5 性能的评价指标
• 2.6 本章小结
• 第3章 代理集群负载均衡系统的设计
• 3.1 代理集群总体设计
• 3.1.1 系统结构设计
• 3.1.2 系统的工作流程
• 3.2 代理集群的负载均衡策略设计
• 3.2.1 问题的描述
• 3.2.2 单机负载均衡状况的评价
• 3.2.3 初次负载均衡策略
• 3.2.4 负载迁移策略
• 3.3 本章小结
• 第4章 代理集群负载均衡系统的实现
• 4.1 系统的实现
• 4.1.1 功能模块的组成
• 4.1.2 几种主要负载均衡策略的实现
• 4.2 系统的测试
• 4.2.1 实验设计
• 4.2.2 实验结果
• 4.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢