基于Swift的资源负载均衡策略研究

发布时间：2017-05-04 02:05

  本文关键词：基于Swift的资源负载均衡策略研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着互联网技术、物联网技术的快速发展以及智能移动终端设备的普及,每时每刻都有大量的数据产生,现今已经进入了大数据时代。海量的数据和数据的快速增长给存储技术带来了很大的挑战,传统的存储技术不能很好的应对,对海量数据存储的需求催生出了云存储技术。Swift作为云存储系统的一种,能够较好地满足海量数据存储容量的需求,然而在系统的性能和资源利用上有待优化。负载均衡技术在提高系统性能和资源利用上发挥着重要的作用,所以研究如何通过负载均衡技术提高Swift云存储系统的性能和资源利用具有重要的实际意义。本文首先通过对Swift的读取策略研究,发现为了保证数据存储的可靠性,每份数据在Swift中存储多个副本。当读取数据时,从存储副本的存储节点中随机选取一个进行读取。这种读取策略没有考虑存储节点的负载状况,有可能出现某个存储节点上有大量的请求,而其他存储节点则比较空闲的情况。为了提高系统资源的负载均衡,提升系统的性能,本文提出了基于存储节点资源负载均衡的读取策略,代理节点根据接收到的存储节点实时反馈的I/O利用率来选择负载最小的存储节点进行读取。实验表明,与Swift的随机读取策略相比,该策略能够使存储节点的I/O利用率和CPU利用率达到更好的负载均衡状态。其次,本文通过对Swift代理节点的研究,发现代理节点是外界访问Swift云存储系统的入口。当有大量的用户请求时,代理节点会成为系统的单点故障和性能瓶颈,然而Swift中没有对代理节点进行负载均衡的策略。本文依据代理节点资源使用情况,提出基于Linux虚拟服务器实现对Swift代理节点的负载均衡。由于负载调度算法在负载均衡中起着重要作用,所以本文进一步研究负载均衡调度算法,提出了基于加权最小连接的动态反馈负载均衡调度算法。该算法中,负载均衡节点根据接收到的代理节点实时反馈的CPU利用率、内存利用率和网络利用率来动态调整代理节点的权值,从而实现更合理的负载分配。实验表明,与没有代理节点负载均衡的云存储系统相比,基于Linux虚拟服务器对Swift代理节点的资源负载均衡能够有效提高系统的吞吐量和带宽,缩短响应时间。与加权最小连接算法相比,基于加权最小连接的动态反馈负载均衡调度算法能够进一步提高系统的吞吐量间和带宽,缩短响应时间。
【关键词】：云存储 Swift 负载均衡 调度算法
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP333
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 绪论9-19
• 1.1 课题背景及研究目的和意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-17
• 1.2.1 云存储研究现状10-15
• 1.2.2 负载均衡研究现状15-17
• 1.3 研究内容17-18
• 1.4 本文结构18-19
• 第2章 相关技术研究19-29
• 2.1 Swift研究19-22
• 2.1.1 对象存储19
• 2.1.2 Swift架构19-20
• 2.1.3 Swift存储原理20-22
• 2.2 Linux虚拟服务器研究22-28
• 2.2.1 LVS基于IP层负载均衡的实现方式23-25
• 2.2.2 IP虚拟服务器中的负载均衡调度算法25-28
• 2.3 本章小结28-29
• 第3章 基于SWIFT存储节点资源负载均衡读取策略29-41
• 3.1 Swift中的读取策略29-32
• 3.2 存储节点资源负载均衡读取策略32-34
• 3.2.1 策略设计32-33
• 3.2.2 策略实现33-34
• 3.3 实验及分析34-40
• 3.3.1 实验环境搭建34-35
• 3.3.2 实验结果及分析35-40
• 3.4 本章小结40-41
• 第4章 基于SWIFT代理节点资源负载均衡云存储系统41-58
• 4.1 基于加权最小连接的动态反馈算法41-47
• 4.1.1 DFWLC算法设计41-43
• 4.1.2 DFWLC算法实现43-47
• 4.2 Swift云存储系统部署架构47-48
• 4.3 基于LVS的Swift云存储系统设计与实现48-53
• 4.3.1 身份认证模块49-51
• 4.3.2 负载均衡模块51-52
• 4.3.3 代理服务模块52
• 4.3.4 存储服务模块52-53
• 4.4 实验及分析53-57
• 4.4.1 实验环境搭建53-54
• 4.4.2 实验结果及分析54-57
• 4.5 本章小结57-58
• 结论58-60
• 参考文献60-63
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果63-65
• 致谢65

【引证文献】

中国重要会议论文全文数据库 前1条

1 冯小梅;刘怡君;;云存储技术的现状分析与发展趋势[A];广西计算机学会2014年学术年会论文集[C];2014年

  本文关键词：基于Swift的资源负载均衡策略研究，由笔耕文化传播整理发布。

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本文编号：344169