面向大规模访问的Web服务器负载均衡系统设计与实现
发布时间：2021-07-04 09:19
随着因特网的不断发展与广泛的应用,信息已经处于急剧爆炸式的增长中。很多网络服务器因为网络负载的线性急剧增长而不堪重负,使得网络服务的响应时间变长,其服务质量也大打折扣。WServer系统正是针对这种大规模Web访问的情况,通过负载均衡等实现了网络服务质量的优化,提高了用户体验,降低了服务商成本。本文设计并实现了一个基于Epoll模型的服务器及其负载均衡系统,实现其提供网络服务时的反向代理功能。在传统的服务器端采用一个连接阻塞一个线程的方法,由于操作与实现简单,容错性好等优点而被广泛的使用,但是对于要求处理速度快且满足高并发的服务器来说,这种方案会出现许多问题。参考操作系统中异步I0的设计与实现方案,对网络请求也可以按类似方案处理,即将所有的请求简化为阻塞操作和非阻塞操作的问题。这样将所有阻塞请求的部分全部交给epoll （Windows下的ICOP）触发相应的事件,而将非阻塞部分用主进程（线程）一直执行,直到遇到阻塞部分则停止。论文首先介绍了课题研究的背景和当前存在的问题等,并由此引出了课题研究的目的与意义。接着论文对系统的需求,数据流程,系统框架设计等进行了详细的分析。然后论文以功能...
【文章来源】：北京邮电大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 课题研究背景和意义
1.2 课题主要的研究内容
1.3 课题主要的工作内容
1.4 全文结构安排
1.5 本章小结
第二章 WServer系统相关的技术背景
2.1 软件的模块化设计思想
2.2 非阻塞异步I/O模型
2.3 超文本传输协议
2.4 负载均衡算法
2.5 本章小结
第三章 WServer系统的需求分析
3.1 WServer系统的需求分析
3.1.1 系统用例图
3.1.2 系统数据流图
3.2 WServer系统的概要设计
3.2.1 系统的设计原理
3.2.2 系统的整体架构
3.2.3 系统的模块设计
3.2.4 系统的运行流程
3.3 软件环境
3.4 本章小结
第四章 WServer系统的详细设计与实现
4.1 WServer系统内存池及常用数据结构的设计与实现
4.1.1 内存池的设计与实现
4.1.2 系统链表的而设计与实现
4.1.3 系统哈希表的设计与实现
4.2 解析配置文件与初始化模块设计
4.2.1 模块化配置
4.2.2 配置文件解析
4.2.3 系统初始化
4.3 Master-Worker进程模型的设计与实现
4.3.1 Master进程管理
4.3.2 Worker进程管理
4.3.3 Master-Worker进程通信模型
4.4 HTTP处理模块的设计与实现
4.4.1 HTTP Request处理总流程
4.4.2 HTTP请求部分设计与实现
4.4.3 HTTP响应部分设计与实现
4.5 负载均衡模块的设计与实现
4.5.1 负载均衡模块的总体设计与实现
4.5.2 负载均衡模块算法的设计与实现
4.6 本章小节
第五章 WServer系统测试
5.1 基于WServer的智能家电管理平台的实现
5.2 系统测试环境
5.3 系统测试结果
5.3.1 每秒钟响应请求数
5.3.2 每秒钟传输数据量
5.4 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 论文总结
6.2 下一步研究工作及建议
6.3 研究生期间工作
参考文献
致谢
已发表论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]Linux下基于epoll+线程池高并发服务器实现研究[J]. 梁明刚,陈西曲. 武汉工业学院学报. 2012(03)
[2]一种适于主-从模式网络计算的事件驱动架构[J]. 韩彪,吴众欣,栾钟治,王永剑. 西安交通大学学报. 2010(02)
[3]基于内存池的空间数据调度算法[J]. 郭丙轩,张京莉,张志超. 计算机工程. 2008(06)
[4]一种基于VxWorks的内存管理封装层的设计与实现[J]. 何先波. 西华师范大学学报(自然科学版). 2005(02)
[5]一种HTTP代理服务器的设计与实现[J]. 胡居成,李侠林,黄皓. 计算机工程与设计. 2004(11)
[6]基于EPOLL的单进程事件驱动通信服务器设计与分析[J]. 段翰聪,卢显良,宋杰. 计算机应用. 2004(10)
[7]基于线程池技术WWW代理服务器的设计与实现[J]. 翟征德,李大兴. 计算机应用研究. 2004(05)
[8]HTTP/1.1的分析[J]. 徐健,王涛. 西南师范大学学报(自然科学版). 2004(02)
[9]Web应用服务器研究综述[J]. 范国闯,钟华,黄涛,冯玉琳. 软件学报. 2003(10)
[10]基于HTTP协议的高速代理服务器[J]. 赵衍敏,姚自明,赵岳松. 计算机工程与科学. 2003(02)
硕士论文
[1]HTTP协议还原系统的设计与实现[D]. 向宇.华中科技大学 2011
[2]分布式缓存系统MCACHE的优化与测试[D]. 孟阳.北京邮电大学 2010
[3]集群负载均衡关键技术研究[D]. 陈亮.中南大学 2009
[4]分布式文件系统元数据负载均衡技术研究与实现[D]. 肖培棕.中国科学技术大学 2009
[5]面向动态需求的软件模块化结构评价研究[D]. 张轶.重庆大学 2009
[6]LINUX内核进程间通信的模型检测研究[D]. 姜玉蓉.湖南大学 2009
[7]Web服务器集群负载均衡技术研究[D]. 买京京.中北大学 2008
[8]路由器中基于HTTP协议的应用开发[D]. 戚聿娟.北京邮电大学 2008
本文编号：3264512
【文章来源】：北京邮电大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 课题研究背景和意义
1.2 课题主要的研究内容
1.3 课题主要的工作内容
1.4 全文结构安排
1.5 本章小结
第二章 WServer系统相关的技术背景
2.1 软件的模块化设计思想
2.2 非阻塞异步I/O模型
2.3 超文本传输协议
2.4 负载均衡算法
2.5 本章小结
第三章 WServer系统的需求分析
3.1 WServer系统的需求分析
3.1.1 系统用例图
3.1.2 系统数据流图
3.2 WServer系统的概要设计
3.2.1 系统的设计原理
3.2.2 系统的整体架构
3.2.3 系统的模块设计
3.2.4 系统的运行流程
3.3 软件环境
3.4 本章小结
第四章 WServer系统的详细设计与实现
4.1 WServer系统内存池及常用数据结构的设计与实现
4.1.1 内存池的设计与实现
4.1.2 系统链表的而设计与实现
4.1.3 系统哈希表的设计与实现
4.2 解析配置文件与初始化模块设计
4.2.1 模块化配置
4.2.2 配置文件解析
4.2.3 系统初始化
4.3 Master-Worker进程模型的设计与实现
4.3.1 Master进程管理
4.3.2 Worker进程管理
4.3.3 Master-Worker进程通信模型
4.4 HTTP处理模块的设计与实现
4.4.1 HTTP Request处理总流程
4.4.2 HTTP请求部分设计与实现
4.4.3 HTTP响应部分设计与实现
4.5 负载均衡模块的设计与实现
4.5.1 负载均衡模块的总体设计与实现
4.5.2 负载均衡模块算法的设计与实现
4.6 本章小节
第五章 WServer系统测试
5.1 基于WServer的智能家电管理平台的实现
5.2 系统测试环境
5.3 系统测试结果
5.3.1 每秒钟响应请求数
5.3.2 每秒钟传输数据量
5.4 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 论文总结
6.2 下一步研究工作及建议
6.3 研究生期间工作
参考文献
致谢
已发表论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]Linux下基于epoll+线程池高并发服务器实现研究[J]. 梁明刚,陈西曲. 武汉工业学院学报. 2012(03)
[2]一种适于主-从模式网络计算的事件驱动架构[J]. 韩彪,吴众欣,栾钟治,王永剑. 西安交通大学学报. 2010(02)
[3]基于内存池的空间数据调度算法[J]. 郭丙轩,张京莉,张志超. 计算机工程. 2008(06)
[4]一种基于VxWorks的内存管理封装层的设计与实现[J]. 何先波. 西华师范大学学报(自然科学版). 2005(02)
[5]一种HTTP代理服务器的设计与实现[J]. 胡居成,李侠林,黄皓. 计算机工程与设计. 2004(11)
[6]基于EPOLL的单进程事件驱动通信服务器设计与分析[J]. 段翰聪,卢显良,宋杰. 计算机应用. 2004(10)
[7]基于线程池技术WWW代理服务器的设计与实现[J]. 翟征德,李大兴. 计算机应用研究. 2004(05)
[8]HTTP/1.1的分析[J]. 徐健,王涛. 西南师范大学学报(自然科学版). 2004(02)
[9]Web应用服务器研究综述[J]. 范国闯,钟华,黄涛,冯玉琳. 软件学报. 2003(10)
[10]基于HTTP协议的高速代理服务器[J]. 赵衍敏,姚自明,赵岳松. 计算机工程与科学. 2003(02)
硕士论文
[1]HTTP协议还原系统的设计与实现[D]. 向宇.华中科技大学 2011
[2]分布式缓存系统MCACHE的优化与测试[D]. 孟阳.北京邮电大学 2010
[3]集群负载均衡关键技术研究[D]. 陈亮.中南大学 2009
[4]分布式文件系统元数据负载均衡技术研究与实现[D]. 肖培棕.中国科学技术大学 2009
[5]面向动态需求的软件模块化结构评价研究[D]. 张轶.重庆大学 2009
[6]LINUX内核进程间通信的模型检测研究[D]. 姜玉蓉.湖南大学 2009
[7]Web服务器集群负载均衡技术研究[D]. 买京京.中北大学 2008
[8]路由器中基于HTTP协议的应用开发[D]. 戚聿娟.北京邮电大学 2008
本文编号：3264512
本文链接：https://www.wllwen.com/guanlilunwen/ydhl/3264512.html
