基于nginx的服務(wù)器負(fù)載均衡器實(shí)現(xiàn)-全文預(yù)覽
【正文】 。因此，在故障恢復(fù)前，用戶會在一段時(shí)間內(nèi)得不到應(yīng)有的服務(wù)，對于一些要求高可靠性的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)而言是致命的缺點(diǎn)，因此帶來的危害后果十分嚴(yán)重。隨著用戶訪問量的增加，服務(wù)器負(fù) 擔(dān)將不斷增加，很容易造成服務(wù)器崩潰而停止服務(wù)，這對許多實(shí)時(shí)性要求高的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)將是致命打擊。其核心思想是采用增加同時(shí)工作的服務(wù)器數(shù)量的方法，根據(jù)當(dāng)前服務(wù)器的負(fù)載情況，將到達(dá)的大量用戶請求合理分配到不同的服務(wù)器上進(jìn)行處理，以減輕單個(gè)服務(wù)器的處理負(fù)擔(dān)，從而極大地提高服務(wù)器性能，使資源得到最大效率的利用 [3]。 所有服務(wù)器通過該硬件來提供對外服務(wù)。 從算法上主要分為 靜態(tài)負(fù)載均衡算法 和 動態(tài)負(fù)載均衡算法 。而網(wǎng)絡(luò)上任務(wù)的到達(dá)時(shí)間、到達(dá)的數(shù)量多少都是未知的，因此服務(wù)器的執(zhí)行具有盲目性。 動態(tài)負(fù)載均衡算法考慮到了服務(wù)器實(shí)時(shí)的負(fù)載和響應(yīng)情況看，不斷調(diào)整服務(wù)器處理請求的比例，以此來避免服務(wù)器超載是依然能收到大量請求，從而提高了整個(gè)系統(tǒng)的吞吐率。由于動態(tài)反饋機(jī)制需要額外的系統(tǒng)開銷，所以對于每一個(gè)服務(wù)請求， 我們不可能都進(jìn)行一次負(fù)載信息查詢，因此只能在每個(gè)周期時(shí)間間隔做一次節(jié)點(diǎn)信 3 息查詢。 三 、 擬解決的主要問題 相比于其他方法，動態(tài) 負(fù)載均衡 算法是最 便捷、最有效的算法。 本課題主要解決的問題：如何實(shí)時(shí)獲取服務(wù)器的負(fù)載 (CPU memory)情況；動態(tài)負(fù)載均衡算法的實(shí)現(xiàn) 。 加權(quán)輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法 根據(jù)每 臺服務(wù)器的處理能力的不同，人為設(shè)定一個(gè)能反映其處理能力的相對權(quán)重 。服務(wù)器的負(fù)載能力主要取決于 CPU和 memery， 所以要定期（ 5s）獲取服務(wù)器的 CPU 利用率和內(nèi)存（ memery）利用率，利用實(shí)時(shí)的 CPU 利用率和內(nèi)存（ memery）利用率來決定權(quán)重。 第二步：當(dāng)有服務(wù)請求是，算法比較各個(gè)服務(wù)器權(quán)重。 權(quán)重主要取決于 CPU 利用率和內(nèi)存（ memery）利用率。 /proc 文件是 一 種內(nèi)核和內(nèi)核模塊用來向進(jìn)程發(fā)送信息的機(jī)制。例如， /proc/cpuinfo 可以提供許多有關(guān)CPU 的靜態(tài)信息， /proc/stat 文件包含了 CPU 利用率 、磁盤、內(nèi)存頁、內(nèi)存對換和全部中斷等信息，這些信息都是從系統(tǒng)啟動開始累計(jì)到當(dāng)前時(shí)刻的。 MemTotal 表示總的內(nèi)存容量， Menfree 表示空閑內(nèi)存的大小， Buffers 和 Cache表示內(nèi)存緩存區(qū)的大小。 Nginx 作為反向代理服務(wù)器，接受來自外部網(wǎng)絡(luò)上的服務(wù)請求并將它們轉(zhuǎn)發(fā)給內(nèi)部服務(wù)器組。在高并發(fā)的情況下， 8 只占用很小的內(nèi)存，保證了服務(wù)器的穩(wěn)定運(yùn)行。它是一款源代碼開放的軟件，模塊支持非常豐富。 六、 預(yù)期研究成果 1. 熟悉在 linux 下的 C 語言開發(fā)； 2. 實(shí)時(shí)獲取服務(wù)器的負(fù)載 (CPU memory)情況； 3. 了解 nginx 的 web 服務(wù)器 ,反向代理實(shí)現(xiàn)原理 ； 4. 動態(tài)實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡算法； 七 、 研究工作計(jì)劃 計(jì)劃進(jìn)度： 起止時(shí)間 內(nèi) 容 開題報(bào)告、文獻(xiàn)綜述、英文翻譯上交 開題報(bào)告、文獻(xiàn)綜述、英文翻譯修改 ， 開題報(bào)告 答辯 9 服務(wù)器的負(fù)載 (CPU memory)情況 獲取 通過 C 語言實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡器 實(shí)驗(yàn)環(huán)境搭建并對算法進(jìn)行測試 撰寫論文，修改程序 論文初稿上交 ，指導(dǎo)教師評閱 根據(jù)導(dǎo)師意見，再次修改論文和程序 論文定稿上交，評閱教師評閱 論文答辯 10 參考文獻(xiàn) [1] 戴剛 . 服務(wù)器集群關(guān)鍵技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn) [D]. 長沙 : 國防科 學(xué)技術(shù)大學(xué) , 2020. [2] 薛軍 , 李增智 , 王云嵐 . 負(fù)載均衡技術(shù)的發(fā)展 [J]. 小型微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng) , 2020, 24(2): 21002103. [3] 王 霜 , 修保新 , 肖衛(wèi)東 . Web服務(wù)器集群的負(fù)載均衡算法研究
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