Nginx负载均衡技术研究

发布时间：2017-08-01 04:21

  本文关键词：Nginx负载均衡技术研究

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【摘要】：互联网已经渗透到现今社会人们生活的各个方面,为了应对激增的网络用户,网络运营者普遍采用Web服务器集群技术,而负载均衡是集群的关键,其可以合理地分发用户请求使得请求得到及时响应,并且使集群中服务器得到高效利用。Nginx作为一款优秀的HTTP和反向代理服务器,在全球诸多公司中得到了广泛地部署应用。负载均衡策略是Nginx的核心技术,但是随着互联网提供服务的业务类型越来越丰富,而由不同计算能力的服务器节点组成的异构集群在各种网络服务中大量存在,Nginx原有的负载均衡策略已经很难适应当今的需求,对其负载均衡策略的研究成为当今学术界和产业界共同关注的热点问题之一。论文针对Nginx在单一及多业务环境异构集群中的负载均衡策略进行了研究,以期能够改善多种网络服务的服务响应,使得在复杂的请求环境中能够更好的为用户提供服务。具体而言,本文完成的主要工作如下:1.针对Nginx默认负载均衡策略未考虑Web服务器集群负载随着用户服务请求不断变化的问题,提出了一种基于最小剩余负载的均衡策略,该策略通过控制负载上报周期和负载变化率来尽量减少后端Web服务器负载信息的上报,以进一步减少负载均衡器对负载信息的处理压力。并将提出的策略与Nginx加权轮询及“rt_dyn_load算法”负载均衡策略进行了实验对比,结果表明,根据集群的不同负载情况选择合适的负载均衡策略处理用户请求,可以有效降低Nginx部署环境下Web服务器集群的平均时延,提高系统平均吞吐量。2.针对用户请求的业务类型的多样性而异构集群使用普遍的情况,提出了一种多业务环境下异构集群的负载均衡策略。该策略会首先根据集群服务器的处理性能和对每种业务请求量的估计,把后端Web服务器集群划分为多个业务集群,而用户请求会在分发之前进行分类,采用基于最小剩余的动态负载均衡策略将请求分发到合适的服务器上来处理。为了有效避免某一时间段,用户请求集中于某一类业务的情况,进一步提出了服务器动态划分策略,并将提出的策略与Nginx加权轮询及“rt_dyn_load算法”负载均衡策略进行了实验对比。结果表明,在大并发量请求下能有效降低Web集群平均时延以及提高系统平均吞吐量,且吞吐量峰值的出现要晚于现有的负载均衡策略。研究工作表明,对Nginx负载均衡技术进行研究,针对其策略单一及多业务应用场景进行策略的改进和完善,可以有效提升基于Nginx部署的Web集群系统吞吐量,降低系统平均时延,研究成果具有较好的应用参考价值。
【关键词】：Nginx 最小剩余负载 多业务环境 异构集群 动态划分
【学位授予单位】：重庆邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP393.09
【目录】：

• 摘要3-5
• Abstract5-9
• 第1章 引言9-18
• 1.1 背景及意义9-12
• 1.2 国内外研究现状12-16
• 1.2.1 Nginx研究现状12-13
• 1.2.2 Web负载均衡研究现状13-16
• 1.3 论文主要工作16-17
• 1.4 论文的组织结构17-18
• 第2章 Nginx相关技术基础18-32
• 2.1 Nginx简介18
• 2.2 Nginx整体结构18-25
• 2.2.1 Nginx进程模型19-23
• 2.2.2 Nginx常用模块23-25
• 2.3 Nginx负载均衡模块25-31
• 2.3.1 模块简介25-26
• 2.3.2 Nginx负载均衡策略26-31
• 2.4 本章小结31-32
• 第3章 基于最小剩余的动态Nginx负载均衡策略研究32-48
• 3.1 Nginx动态负载均衡策略研究概述32
• 3.2 Nginx负载均衡策略研究相关工作32-33
• 3.3 基于最小剩余的动态Nginx负载均衡策略33-43
• 3.3.1 负载信息33-36
• 3.3.2 负载节点组织结构36-37
• 3.3.3 用户请求负载值37-39
• 3.3.4 基于最小剩余的动态Nginx负载均衡策略39-43
• 3.4 性能分析43-46
• 3.4.1 性能评价指标43
• 3.4.2 测试环境及方法43-44
• 3.4.3 测试结果及分析44-46
• 3.5 本章小结46-48
• 第4章 多业务环境下异构集群的负载均衡策略48-61
• 4.1 多业务环境下异构集群概述48-49
• 4.2 基于内容的负载均衡策略相关研究49
• 4.3 多业务环境下异构集群的负载均衡策略49-57
• 4.3.1 整体结构50-51
• 4.3.2 初始化阶段51-53
• 4.3.3 服务请求处理阶段53-54
• 4.3.4 服务器动态划分阶段54-57
• 4.4 性能测试与结果分析57-60
• 4.4.1 基于Nginx的负载均衡模块的实现57-58
• 4.4.2 测试及分析58-60
• 4.5 本章小结60-61
• 第5章 总结与展望61-63
• 参考文献63-68
• 致谢68-69
• 攻读硕士学位期间从事的科研工作及取得的成果69

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前9条

1 PAK Ilchol;QIAO Baiyou;SHEN Muchuan;ZHU Junhai;CHEN Donghai;;An Efficient Load Balancing Approach for N-Hierarchical Web Server Cluster[J];Wuhan University Journal of Natural Sciences;2015年06期

2 张腊;刘淑芬;韩璐;;基于负载均衡的任务调度算法[J];吉林大学学报(理学版);2014年04期

3 邱建新;;LVS集群技术在教学资源库平台中的应用[J];微型机与应用;2013年23期

4 邓珍荣;唐兴兴;黄文明;李寅威;;一种Web服务器集群负载均衡调度算法[J];计算机应用与软件;2013年10期

5 凌质亿;刘哲星;曹蕾;;高并发环境下Apache与Nginx的I/O性能比较[J];计算机系统应用;2013年06期

6 张玉芳;魏钦磊;赵膺;;基于负载权值的负载均衡算法[J];计算机应用研究;2012年12期

7 陈广;伍德鹏;;一种红黑树的改进算法[J];内蒙古师范大学学报(教育科学版);2012年12期

8 朱晓敏;贺川;王建江;江建清;;异构计算系统中弹性节能调度策略研究[J];计算机学报;2012年06期

9 凌云;周华锋;;面向异构集群系统的动态负载均衡技术研究[J];计算机工程与设计;2008年12期

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本文编号：602479