基于nginx的服務(wù)器負(fù)載均衡器實(shí)現(xiàn)(編輯修改稿)
2024-12-18 15:13 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 實(shí)時(shí)的 CPU 利用率和內(nèi)存（ memery）利用率來(lái)決定權(quán)重。這樣權(quán)重就能實(shí)時(shí)反映出服務(wù)器的處理能力，能動(dòng)態(tài)地實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡。 負(fù)載均衡算法組要是用權(quán)重來(lái)確定服務(wù)的請(qǐng)求。具體步驟如下： 第一步：把后臺(tái) 的 服務(wù)器賦予最初權(quán)重，各個(gè)服務(wù)器的權(quán)重值相等 為 L。 第二步：當(dāng)有服務(wù)請(qǐng)求是，算法比較各個(gè)服務(wù)器權(quán)重。比較得出最大值，并將請(qǐng)求分配給權(quán)重最大的服務(wù)器；若有 多臺(tái)服務(wù)器權(quán)重相等且都為最大，則隨機(jī)選一臺(tái)分配請(qǐng)求。 第三步：檢查更新時(shí)間是否到達(dá)。若到達(dá)，則更新權(quán)重；若未到達(dá)，繼續(xù)執(zhí)行第二步。 權(quán)重主要取決于 CPU 利用率和內(nèi)存（ memery）利用率。根據(jù)兩者的重要性，設(shè)CPU 利用率的權(quán)重系數(shù)為 R1（ ） ，內(nèi)存利用率的權(quán)重系數(shù)為 R2()。 則動(dòng)態(tài)權(quán)重公式為： LOAD(N)=R1*Lcpu(N)+R2*Lmemory(N) 最終的權(quán)重為： W= L+ (LOAD(N)L)1/3 5 負(fù)載均衡算法流程圖 實(shí)時(shí)獲取服務(wù)器負(fù)載 服務(wù)器負(fù)載 的 主要是 指標(biāo) CPU 利用率和內(nèi)存（ memery）利用率，而權(quán)重的更新也是取決于 CPU 和 memery，這就需要 Nginx 能夠定期（每隔 5s）獲取 Apache 服務(wù)器上實(shí)時(shí)的 CPU 和 memery 情況。 是否有請(qǐng)求到達(dá) 更新周期是否到達(dá) 是否有可用服務(wù)器 隨機(jī)分配到一臺(tái)服務(wù)器上 更新 權(quán)重 開(kāi)始 結(jié)束 分配到 權(quán)重較大 的服務(wù)器上 比較權(quán)重 是否相同 否 否 否 是 是 是 否 是 6 CPU 利用率獲取 對(duì)系統(tǒng) CPU 利用率的 獲取 是通過(guò)對(duì) Linux 的 /proc 文件系統(tǒng)下的 stat 文件的分析實(shí)現(xiàn)的。 /proc 文件是 一 種內(nèi)核和內(nèi)核模塊用來(lái)向進(jìn)程發(fā)送信息的機(jī)制。 /proc 文件系統(tǒng)是一個(gè)虛擬文件系統(tǒng)，用于輸出系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，作為操作系統(tǒng)本身和應(yīng)用程序之間通信界面，為應(yīng)用程序獲取系統(tǒng)當(dāng)前的運(yùn)行狀況和內(nèi)核的內(nèi)部數(shù)據(jù)信息提供了便利的接口，此文件系統(tǒng)只存在于內(nèi)存中，不占用外存空間。 /proc 文件系統(tǒng)下的多種文件提供的系統(tǒng)信息不是針對(duì)某個(gè)特定進(jìn)程的，而是能夠在整個(gè)系統(tǒng)范圍的上下文中使用。這些文件是隨系統(tǒng)配置的變化而變化的。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(pán)、內(nèi)存頁(yè)、內(nèi)存對(duì)換和全部中斷等信息，這些信息都是從系統(tǒng)啟動(dòng)開(kāi)始累計(jì)到當(dāng)前時(shí)刻的。 User 值表示從系統(tǒng)啟動(dòng)開(kāi)始到當(dāng)前時(shí)刻，用戶(hù)態(tài)的 CPU 時(shí)間，不包含 Nice 值為負(fù)進(jìn)程； Nice 值表示從系統(tǒng)啟動(dòng)開(kāi)始到當(dāng)前時(shí)刻， Nice 值為負(fù)的進(jìn)程所占用的CPU 時(shí)間； System 值表示從系統(tǒng)啟動(dòng)開(kāi)始到當(dāng)前時(shí)刻，系統(tǒng)核心時(shí)間； Idle 值表示從系統(tǒng)啟動(dòng)開(kāi)始到當(dāng)前時(shí)刻的等待空閑時(shí)間； IOwait 表示從系統(tǒng)啟動(dòng)開(kāi)始到當(dāng)前時(shí)刻，硬盤(pán) IO 等待時(shí)間； IRＱ表示從系統(tǒng)啟動(dòng)開(kāi)始到當(dāng)前時(shí)刻，硬中斷時(shí)間； SoftIRQ表示從系統(tǒng)啟動(dòng)開(kāi)始到當(dāng)前時(shí)刻，軟中斷時(shí)間。我們利用以下幾個(gè)公式來(lái)計(jì)算 CPU的空閑率和利用率。 CPU 利用時(shí)間＝ User＋ Nice＋ System CPU 空閑時(shí)間＝ Idle＋ IOwait＋ IRＱ ＋ SoftIRQ CPU 總時(shí)間＝（ User＋ Nice＋ System）＋ （ Idle＋ IOwait＋ IRＱ＋ SoftIRQ） CPU 空閑率的計(jì)算公式為： CPU 空閑率＝（（本次 CPU 空閑時(shí)間一上次 CPU 空閑時(shí)間）／（這次 CPU 總時(shí)間一上次 CPU 總時(shí)間）） 100% CPU 利用率＝１一 CPU 空閑率 memery 獲取 對(duì)內(nèi)存利用率 的獲取 是通過(guò)讀取 /proc/meminfo
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