基于Nginx服务器集群负载均衡技术的研究与改进

发布时间：2017-05-08 16:06

  本文关键词：基于Nginx服务器集群负载均衡技术的研究与改进，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着我国的经济水平与科学技术的迅速发展,网络已经普及到我国的大部分城市和家庭,在中等发达水平以上的城市,电脑或者智能手机的普及几乎达到人手一部。人们无时无刻不在使用着网络对各大网站进行访问。如此大量的用户访问对各大互联网服务商的服务器性能提出更高要求。而单纯的对服务器升级可能导致服务中断,并且需要投入大量资本。因此大量Web并发访问对后端服务器造成的压力,提高后端服务器的性能等问题亟待解决。服务器集群技术以及负载均衡技术的出现就很好的解决了这些问题。然而,有些应用在负载均衡器的负载均衡分配策略存在不足,可能导致部分已经忙碌的服务器还接收着高并发访问请求,而部分空闲服务器却没有任务的负载分配不均衡的现象。本论文根据实际情况,搭建了基于Nginx的服务器集群系统。并且配置了Nginx反向代理功能模块,使服务器集群系统具备了负载均衡的功能。本论文针对后端服务器升级可能导致服务中断以及负载均衡器分配负载不均衡等问题提出一种应用于Nginx服务器集群的动态自适应负载均衡算法,该算法实现了根据服务器负载状况动态调整权值,为提高集群性能提供了一种良好的解决方法。本轮文设计的动态自适应负载均衡算法通过采集Nginx反向代理服务器上记录大量的后端服务器在最近一段时间处理请求的响应时间并进行数学分析,计算所有服务器在最后一次处理请求的平均响应时间,并且作为选择后端服务器的第一判断条件。如果服务器最后一次响应时间低于平均响应时间,那就代表该服务器目前是在一种负载较轻的状况,反之,则代表该服务器已在一种负载较重的状况。同时,将负载状况较轻的各服务器的响应时间的稳定性判断因子应用到后端服务器权值的动态计算当中,进而实现根据后端服务器负载状况而实时调整负载均衡分配策略中的服务器权值,实现了对后端服务器资源的充分利用,提高集群系统整体性能,此项研究在理论与实际应用中具有重要意义。
【关键词】：Nginx 负载均衡 服务器集群 算法
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP393.05
【目录】：

• 摘要9-10
• ABSTRACT10-12
• 符号说明12-14
• 第一章 绪论14-19
• 1.1 论文选题背景14-15
• 1.2 国内外研究现状15-17
• 1.3 研究目标及意义17
• 1.4 论文研究内容及结构安排17-18
• 1.5 本章小结18-19
• 第二章 相关技术研究19-30
• 2.1 服务器集群负载均衡技术19-20
• 2.2 Nginx服务器20-28
• 2.2.1 Nginx的模块化结构21-22
• 2.2.2 Nginx服务器架构22-24
• 2.2.3 Nginx的反向代理功能24-27
• 2.2.4 Nginx的负载均衡技术27-28
• 2.3 LNMP平台28-29
• 2.4 本章小结29-30
• 第三章 一种基于Nginx的动态自适应负载均衡算法设计与实现30-47
• 3.1 负载均衡算法的问题30-31
• 3.2 Nginx加权轮询算法31-35
• 3.2.1 Nginx处理HTTP请求流程31-32
• 3.2.2 加权轮询算法原理32-35
• 3.3 动态自适应负载均衡算法的设计35-39
• 3.3.1 负载参数分析与计算35-36
• 3.3.2 算法理论设计36-39
• 3.4 算法仿真与分析39-46
• 3.4.1 仿真工具OPNET39
• 3.4.2 仿真建模39-44
• 3.4.3 仿真结果与分析44-46
• 3.5 本章小结46-47
• 第四章 基于Nginx的动态自适应负载均衡集群性能测试47-63
• 4.1 动态自适应负载均衡算法的代码实现47-51
• 4.1.1 Nginx源码编码基础47-50
• 4.1.2 算法编程实现50-51
• 4.2 集群性能测试概述51-52
• 4.3 集群性能测试环境52-55
• 4.3.1 测试环境搭建52-53
• 4.3.2 Nginx安装与配置53-54
• 4.3.3 系统软硬件配置54-55
• 4.4 系统测试与可视化工具55-57
• 4.4.1 系统测试工具Httperf55-56
• 4.4.2 可视化工具Autobench56-57
• 4.5 测试结果与分析57-62
• 4.5.1 加权轮询算法测试结果分析58-59
• 4.5.2 动态自适应负载均衡算法测试结果分析59
• 4.5.3 系统平均应答率对比分析59-61
• 4.5.4 系统响应时间对比分析61
• 4.5.5 总对比分析61-62
• 4.6 本章小结62-63
• 第五章 总结与展望63-65
• 5.1 全文工作总结63-64
• 5.2 下一步工作展望64-65
• 参考文献65-70
• 致谢70-71
• 攻读学位期间的科研成果和参加的项目71-72
• 附件72

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 周敏;;Nginx[J];程序员;2007年10期

2 曾碧卿,陈志刚;服务器集群系统研究[J];计算机应用研究;2004年03期

3 李洪;陈耀武;;视频监控系统中的VOD负载均衡改进算法[J];计算机工程;2014年11期

4 李雅斌;朱菘;常忠贵;李洪燕;吴姝燕;沐士光;;服务器集群技术综述[J];中小企业管理与科技(中旬刊);2014年01期

  本文关键词：基于Nginx服务器集群负载均衡技术的研究与改进，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：351437