篩網(wǎng)式Web服務(wù)器集群研究與設(shè)計.pdf

1、Web正從一種內(nèi)容分發(fā)機制轉(zhuǎn)變成為一種服務(wù)平臺，大量的服務(wù)和應(yīng)用都圍繞著Web進行。Web的飛速發(fā)展給網(wǎng)絡(luò)傳輸和服務(wù)器處理帶來了巨大的挑戰(zhàn)。相對于網(wǎng)絡(luò)傳輸質(zhì)量的發(fā)展，Web系統(tǒng)在服務(wù)器端的負載瓶頸尤為突出。國內(nèi)外學(xué)術(shù)界及業(yè)界分別在Web服務(wù)器應(yīng)用軟件、操作系統(tǒng)、中間件和服務(wù)器集群等幾個方面展開研究。其中集群技術(shù)已經(jīng)成為目前解決服務(wù)器超載和提供高性能服務(wù)器的一種有效手段。基于OSI參考模型中第3、4層的研究已經(jīng)比較成熟。目前基于第7層內(nèi)容

2、交換的Web負載均衡是研究的熱點與難點。
　　論文通過查閱相關(guān)文獻，整理了采用集群技術(shù)構(gòu)建Web站點的一些基礎(chǔ)理論知識，對負載均衡集群技術(shù)和內(nèi)容交換技術(shù)作了深入分析研究。然后對第7層Web集群解決方案進行了分析比較，找出了傳統(tǒng)解決方案的一些不足之處：后臺透明性不足、系統(tǒng)可擴展性差以及處理效率不高等問題。并詳細分析了各種請求路由機制的工作機理及所采用的技術(shù)方案的優(yōu)缺點，重點完成了TCP粘合過程中連接的處理流程問題。在對以往研究的分析

3、比較之后給出了一種新型Web集群系統(tǒng)—篩網(wǎng)式Web服務(wù)器集群體系結(jié)構(gòu)。論文描述了該集群系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流處理過程，并且對重要的四個核心模塊進行了詳細的設(shè)計說明，給出了各個模塊的核心處理算法。
　　論文篩網(wǎng)式Web服務(wù)器集群體系結(jié)構(gòu)采用分級、分粒度的請求負載分配機制，處于請求分配器前端的接納控制模塊和連接管理模塊充分發(fā)揮了低層負載均衡技術(shù)處理效率高的優(yōu)勢，同時為Web請求提供了區(qū)分優(yōu)先級的控制；TCP粘合模塊在客戶與真實服務(wù)器之間建立兩個

4、起“橋接作用”的連接；處于真實Web Server前端的內(nèi)容檢測引擎和請求調(diào)度模塊解析高層應(yīng)用協(xié)議HTTP協(xié)議，根據(jù)用戶實際請求的內(nèi)容進行Server的選取和請求轉(zhuǎn)發(fā)，從而提供了Content-aware請求分配的諸多優(yōu)勢。借助Linux下Netfilter框架對網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包強大的處理能力，論文對篩網(wǎng)式Web服務(wù)器集群體系結(jié)構(gòu)的核心功能部件進行了實現(xiàn)。實驗結(jié)果表明該體系結(jié)構(gòu)在高并發(fā)請求負載的情況下，Web請求響應(yīng)時間明顯小于傳統(tǒng)的單服務(wù)器