基于Web Service的分布式系统中动态负载均衡策略的研究与实现

论文摘要

目前,分布式系统及其分布式计算技术是计算机领域的热点问题。在对分布式系统的研究中人们注意到,在某一时刻,一些计算机系统的负载很轻,而另外一些计算机系统的负载却很重,整个系统的效率并不高,所以,采用有效的负载均衡策略就成为了提高分布式系统性能的主要手段。虽然负载均衡问题至今已有20多年的研究历史,但由于负载均衡是NP完全问题,因此,目前还没有一种有效的负载均衡策略能够适用于所有的环境,负载均衡问题还有待于进一步的研究。负载均衡可分为静态负载均衡和动态负载均衡两类。实验表明,通常情况下动态负载均衡比静态负载均衡的性能效果有30%～40%的提高,因此本文研究的是动态负载均衡策略,具体的研究内容如下:首先,根据实际需求,设计了一个基于Web Service的分布式决策支持系统。为了解决以往C/S、B/S结构的诸多问题,本文采用了B/S与Web服务相结合的整体结构,并采用Web Service技术实现信息的传递,实现了异构平台间跨越防火墙的互操作功能,同时也增强了系统的可扩展性。其次,基于提出的决策支持系统,结合已有的动态负载均衡策略,设计了一个适用于该系统的改进的动态负载均衡策略。该策略采用的是全局的、集中式的、周期性的启动策略,设置了一个管理者周期性的收集系统内各节点的状态信息,并能够根据系统状态的变化,决定由谁来触发负载分配,这样使得该策略在任何状态下都能保证合理的负载均衡活动。最后,实现设计的系统及动态负载均衡策略,并通过对实验结果进行分析,验证该策略的稳定性和有效性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 本文主要工作
• 1.3 本文的组织结构
• 第2章 分布式系统及Web Service 技术
• 2.1 分布式系统
• 2.1.1 分布式系统的起源及定义
• 2.1.2 分布式系统的分类及应用现状
• 2.1.3 分布式系统的特点
• 2.1.4 分布式系统的体系结构
• 2.2 Web Service 技术
• 2.2.1 Web Service 定义
• 2.2.2 Web Service 体系结构
• 2.2.3 相关标准协议
• 2.2.4 Web Service 的优点
• 2.3 本章小结
• 第3章 动态负载均衡策略
• 3.1 负载均衡产生的原因及定义
• 3.2 动态负载均衡策略的组成
• 3.3 动态负载均衡策略的分类
• 3.4 四种典型的动态负载均衡算法
• 3.5 常见的动态负载均衡定位策略
• 3.6 影响动态负载均衡策略的因素
• 3.7 本章小结
• 第4章 系统及动态负载均衡策略的设计
• 4.1 基于Web Service 的分布式决策支持系统
• 4.1.1 系统设计背景
• 4.1.2 系统设计的原则
• 4.1.3 系统总体架构
• 4.1.4 系统功能设计
• 4.1.5 系统总体流程
• 4.1.6 数据库表设计
• 4.2 动态负载均衡策略具体设计
• 4.2.1 负载指标的选择
• 4.2.2 节点的数据结构表及相关计算
• 4.2.3 算法中各策略的设计
• 4.2.4 算法具体描述
• 4.3 本章小结
• 第5章 系统实现及结果分析
• 5.1 系统实现
• 5.1.1 业务部署
• 5.1.2 部署优化
• 5.1.3 结果展现
• 5.1.4 查询服务
• 5.2 结果分析
• 5.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢