云计算环境下负载均衡技术的研究

发布时间：2017-05-17 12:22

  本文关键词：云计算环境下负载均衡技术的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：负载均衡是云计算模式中最重要的技术之一，大量服务器能协同工作表现出强大的计算能力需要负载均衡技术的支撑。负载均衡技术在平衡云计算系统负载分布、提高节点计算效率、减小任务响应时间、提高系统鲁棒性等方面发挥了很大作用。云计算的广泛应用使负载均衡技术成为国内外学者研究热点，虽然智能优化算法的运用使云计算负载均衡研究成果颇丰，但是这些成果主要还是沿用了以往集群系统负载均衡技术，根据云计算特点研究负载均衡技术还处于探索阶段。本文对云计算及其负载均衡技术进行深入研究，针对云计算集群和虚拟化的特点，通过任务调度和虚拟机迁移两个层次实现系统负载均衡。 针对混合动态负载均衡算法应用在云计算中，所出现的站点信息交换过于频繁而导致的处理效率低下以及容错机制缺乏等问题，提出了基于分层与容错机制的负载均衡策略。改进的方法解决了初始化站点时未考虑服务器负载导致系统初始状态下负载分布不均的问题，减小了初始化过程中站点间的负载差，在选择站点调度器时根据服务器负载进行筛选，，避免未考虑负载可能导致选择的服务器负载过大或过小，影响站点运行效率。算法融合集中式和分布式的优点，通过组织邻站点，使站点信息交换控制在邻站点范围之内，在任务调度时携带站点实时负载信息以解决频繁广播负载消息导致网络繁忙与服务器效率低下的问题，同时在不增加系统额外开销前提下引入容错机制，充分利用云计算系统中的空闲资源进行任务备份，提高系统可靠性。 根据对资源调度层负载均衡策略的分析，基于代理的云计算虚拟机迁移策略存在代理部署过多，单一阈值触发虚拟机迁移等问题。通过借鉴系统分层思想，提出了基于分层管理的虚拟机迁移策略。该策略将系统分成若干站点，为每个站点配置一个迁移管理器进行负载管理和虚拟机迁移，有效降低多代理方法的资源开销。并改进了虚拟机迁移触发机制，加入负载增加值预测，通过服务器负载增加值极值判断是否需要触发虚拟机迁移，减少不必要的迁移，降低资源开销。在虚拟机迁移过程中，设计了详细的消息应答机制，防止迁移过程中的信息丢失，并通过迭代方法对虚拟机内存进行迁移，减小虚拟机迁移过程中的宕机时间。
【关键词】：云计算 负载均衡 分层思想 容错机制 虚拟机迁移
【学位授予单位】：江南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TP302
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-6
• 目录6-8
• 第一章 绪论8-14
• 1.1 研究背景8-9
• 1.2 国内外研究现状9-11
• 1.3 研究的目的和意义11
• 1.4 论文主要工作及组织结构11-13
• 1.5 本章小结13-14
• 第二章 云计算及负载均衡技术14-28
• 2.1 云计算14-16
• 2.1.1 云计算分类14-15
• 2.1.2 云计算体系结构15-16
• 2.2 负载均衡技术16-20
• 2.2.1 负载均衡技术分类17-18
• 2.2.2 基本负载均衡算法18
• 2.2.3 常用智能负载均衡算法18-20
• 2.3 混合动态负载均衡策略20-24
• 2.3.1 混合动态负载均衡简介20
• 2.3.2 负载模型20-22
• 2.3.3 云计算系统分层模型22-23
• 2.3.4 SuperNode 选择策略23-24
• 2.3.5 Hybrid DLB 优缺点24
• 2.4 基于代理的云计算虚拟机迁移策略24-27
• 2.4.1 云计算虚拟机技术24
• 2.4.2 基于代理的云计算系统结构24-25
• 2.4.3 负载计算方法25-26
• 2.4.4 迁移协议26-27
• 2.4.5 策略优缺点27
• 2.5 本章小结27-28
• 第三章 基于分层与容错机制的云计算负载均衡策略28-44
• 3.1 云计算负载均衡模型28-33
• 3.1.1 站点结构28-29
• 3.1.2 负载评价模型29-30
• 3.1.3 站点调度器设计与选择30-33
• 3.2 负载均衡与容错33-37
• 3.2.1 邻站点及负载信息33-35
• 3.2.2 站点内负载均衡策略35
• 3.2.3 站点间负载均衡策略35-36
• 3.2.4 容错模型36-37
• 3.3 实验及结果分析37-43
• 3.3.1 仿真实验37-39
• 3.3.2 实验结果分析39-43
• 3.4 本章小结43-44
• 第四章 基于虚拟机迁移的云计算负载均衡策略44-58
• 4.1 迁移模型设计44-47
• 4.1.1 虚拟机迁移管理器设计44-45
• 4.1.2 负载预测评价模型45-47
• 4.2 虚拟机迁移策略47-52
• 4.2.1 源虚拟机选择47
• 4.2.2 目标服务器选择47-48
• 4.2.3 虚拟机迁移过程48-51
• 4.2.4 资源迁移方法51-52
• 4.3 实验及结果分析52-57
• 4.4 本章小结57-58
• 第五章 总结与展望58-60
• 5.1 总结58-59
• 5.2 展望59-60
• 致谢60-61
• 参考文献61-64
• 附录：作者在攻读硕士学位期间发表的论文64

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 张砚波;殷宪震;夏佰强;蒋静;;SOA服务系统中基于虚拟机的QoS保证机制[J];青岛大学学报(自然科学版);2009年04期

2 张砚波;蒋静;;面向SOA机群服务系统的信任模型研究[J];青岛大学学报(自然科学版);2010年01期

3 李英壮;刘f

本文编号：373423