基于负载预测的Spring Cloud健康检测和负载均衡优化研究
发布时间：2022-02-19 07:17
Spring Cloud作为目前最为流行的微服务框架之一,得到了越来越多的关注和使用。Spring Cloud的健康检测通过心跳机制来完成,但只能判断服务是否正在运行,不能判断出能否运行成功。同时,Spring Cloud中的负载均衡算法只是简单地考虑了一些统计变量,没有结合服务节点的实际运行情况提供更优的均衡策略。因此,本文针对Spring Cloud健康检测机制和负载均衡算法中的问题,通过负载预测的方式,对健康检测机制进行优化,并根据负载预测的结果提出一种改进的负载均衡算法,为构建Spring Cloud微服务框架提供了一种可借鉴的优化方案,具有重要的实际意义。本文的主要工作包括以下几个方面:（1）通过对负载特性和负载预测方法的分析,选择了基于时序模型的负载预测方法,给出综合负载的定义,并针对本文实验环境,选择合适的时序模型和模型参数。（2）针对Spring Cloud健康检测机制的不足,本文结合其他已有框架的健康检测思想和一些优化方案,在原有的心跳机制中,整合Spring Boot的监控组件,通过监控服务正常运行所必须的外部资源来判断服务实例是否正常可用。同时借助健康分级的思想,...
【文章来源】：武汉理工大学湖北省211工程院校教育部直属院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 研究现状
1.2.1 微服务的研究现状
1.2.2 健康检测的研究现状
1.2.3 负载均衡的研究现状
1.3 研究目标
1.4 研究内容
1.5 论文组织结构
第2章 负载预测模型分析与选型
2.1 基于时序模型的负载预测方法
2.1.1 负载值的定义与计算
2.1.2 时序模型
2.1.3 时序模型选型原则
2.2时序模型选型实验
2.2.1 数据采集
2.2.2 自相关系数求解
2.2.3 偏自相关系数求解
2.3 负载预测模型建模
2.3.1 白噪声与平稳性检验
2.3.2 参数估计方法
2.3.3 负载预测模型定阶实验
2.4 本章小结
第3章 基于负载预测的健康检测优化
3.1 Eureka健康检测机制分析
3.1.1 Eureka服务治理
3.1.2 Eureka健康检测
3.2 Eureka健康检测机制优化
3.2.1 运行状态监控
3.2.2 健康状态分级
3.2.3 健康检测优化机制实现
3.3 健康检测优化机制对比实验
3.3.1 健康检测优化机制功能对比实验
3.3.2 健康检测优化机制性能对比实验
3.4 本章小结
第4章 基于负载预测的负载均衡算法优化
4.1 Ribbon负载均衡技术
4.1.1 Ribbon负载均衡原理分析
4.1.2 Ribbon负载均衡算法及其存在问题
4.2 动态权重随机算法DWRR
4.2.1 DWRR算法的思想
4.2.2 DWRR算法的描述与分析
4.2.3 DWRR算法的实现
4.3 负载均衡优化算法对比实验
4.3.1 DWRR算法参数分析
4.3.2 DWRR算法性能实验
4.4 本章小结
第5章 总结与展望
5.1 工作总结
5.2 工作展望
致谢
参考文献
攻读学位期间获得与学位论文相关的科研成果目录
【参考文献】：
期刊论文
[1]微服务架构下的分布式事务处理[J]. 方意,朱永强,宫学庆. 计算机应用与软件. 2019(01)
[2]微服务架构下访问控制模型的设计与实现[J]. 朱永强,方意,宫学庆. 计算机应用与软件. 2018(12)
[3]基于Docker的CaaS管理平台架构研究与设计[J]. 张琦. 计算机应用与软件. 2018(11)
[4]面向微服务系统的运行时部署优化[J]. 徐琛杰,周翔,彭鑫,赵文耘. 计算机应用与软件. 2018(10)
[5]微服务体系结构实现框架综述[J]. 辛园园,钮俊,谢志军,张开乐,毛昕怡. 计算机工程与应用. 2018(19)
[6]基于Docker swarm集群的动态加权调度策略[J]. 黄凯,孟庆永,谢雨来,冯丹,秦磊华. 计算机应用. 2018(05)
[7]一种基于微服务的应用框架[J]. 张晶,黄小锋. 计算机系统应用. 2016(09)
[8]基于CPU和内存利用率的负载均衡算法的研究[J]. 杨明极,王鹤,赵加凤. 科技通报. 2016(04)
博士论文
[1]云计算负载均衡策略的研究[D]. 刘琨.吉林大学 2016
[2]Web服务器集群系统的自适应负载均衡调度策略研究[D]. 王红斌.吉林大学 2013
硕士论文
[1]微服务环境下docker容器调度策略的研究与实现[D]. 郭杨虎.北京邮电大学 2018
[2]动态反馈负载均衡策略的研究[D]. 王东.哈尔滨工程大学 2018
[3]基于机器学习的SDN网络流量预测与负载均衡[D]. 姚骞.电子科技大学 2018
[4]客户端负载均衡算法研究及在即时通讯架构中的应用与实现[D]. 毛可嘉.电子科技大学 2018
[5]数据中心内部负载均衡与基于深度学习的网络流量预测研究[D]. 钱喆敏.浙江大学 2018
[6]基于Dubbo的服务治理研究[D]. 何瑢.武汉理工大学 2018
[7]基于Spring Cloud的微服务调用研究[D]. 梅璇.武汉理工大学 2018
[8]基于微服务架构的系统设计与开发[D]. 马雄.南京邮电大学 2017
[9]基于分布式服务框架Dubbo的集群式服务器的研究与实现[D]. 杨超.北京邮电大学 2017
[10]基于时间序列预测的异构无线网络负载均衡技术研究[D]. 申红磊.上海师范大学 2015
本文编号：3632481
【文章来源】：武汉理工大学湖北省211工程院校教育部直属院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 研究现状
1.2.1 微服务的研究现状
1.2.2 健康检测的研究现状
1.2.3 负载均衡的研究现状
1.3 研究目标
1.4 研究内容
1.5 论文组织结构
第2章 负载预测模型分析与选型
2.1 基于时序模型的负载预测方法
2.1.1 负载值的定义与计算
2.1.2 时序模型
2.1.3 时序模型选型原则
2.2时序模型选型实验
2.2.1 数据采集
2.2.2 自相关系数求解
2.2.3 偏自相关系数求解
2.3 负载预测模型建模
2.3.1 白噪声与平稳性检验
2.3.2 参数估计方法
2.3.3 负载预测模型定阶实验
2.4 本章小结
第3章 基于负载预测的健康检测优化
3.1 Eureka健康检测机制分析
3.1.1 Eureka服务治理
3.1.2 Eureka健康检测
3.2 Eureka健康检测机制优化
3.2.1 运行状态监控
3.2.2 健康状态分级
3.2.3 健康检测优化机制实现
3.3 健康检测优化机制对比实验
3.3.1 健康检测优化机制功能对比实验
3.3.2 健康检测优化机制性能对比实验
3.4 本章小结
第4章 基于负载预测的负载均衡算法优化
4.1 Ribbon负载均衡技术
4.1.1 Ribbon负载均衡原理分析
4.1.2 Ribbon负载均衡算法及其存在问题
4.2 动态权重随机算法DWRR
4.2.1 DWRR算法的思想
4.2.2 DWRR算法的描述与分析
4.2.3 DWRR算法的实现
4.3 负载均衡优化算法对比实验
4.3.1 DWRR算法参数分析
4.3.2 DWRR算法性能实验
4.4 本章小结
第5章 总结与展望
5.1 工作总结
5.2 工作展望
致谢
参考文献
攻读学位期间获得与学位论文相关的科研成果目录
【参考文献】：
期刊论文
[1]微服务架构下的分布式事务处理[J]. 方意,朱永强,宫学庆. 计算机应用与软件. 2019(01)
[2]微服务架构下访问控制模型的设计与实现[J]. 朱永强,方意,宫学庆. 计算机应用与软件. 2018(12)
[3]基于Docker的CaaS管理平台架构研究与设计[J]. 张琦. 计算机应用与软件. 2018(11)
[4]面向微服务系统的运行时部署优化[J]. 徐琛杰,周翔,彭鑫,赵文耘. 计算机应用与软件. 2018(10)
[5]微服务体系结构实现框架综述[J]. 辛园园,钮俊,谢志军,张开乐,毛昕怡. 计算机工程与应用. 2018(19)
[6]基于Docker swarm集群的动态加权调度策略[J]. 黄凯,孟庆永,谢雨来,冯丹,秦磊华. 计算机应用. 2018(05)
[7]一种基于微服务的应用框架[J]. 张晶,黄小锋. 计算机系统应用. 2016(09)
[8]基于CPU和内存利用率的负载均衡算法的研究[J]. 杨明极,王鹤,赵加凤. 科技通报. 2016(04)
博士论文
[1]云计算负载均衡策略的研究[D]. 刘琨.吉林大学 2016
[2]Web服务器集群系统的自适应负载均衡调度策略研究[D]. 王红斌.吉林大学 2013
硕士论文
[1]微服务环境下docker容器调度策略的研究与实现[D]. 郭杨虎.北京邮电大学 2018
[2]动态反馈负载均衡策略的研究[D]. 王东.哈尔滨工程大学 2018
[3]基于机器学习的SDN网络流量预测与负载均衡[D]. 姚骞.电子科技大学 2018
[4]客户端负载均衡算法研究及在即时通讯架构中的应用与实现[D]. 毛可嘉.电子科技大学 2018
[5]数据中心内部负载均衡与基于深度学习的网络流量预测研究[D]. 钱喆敏.浙江大学 2018
[6]基于Dubbo的服务治理研究[D]. 何瑢.武汉理工大学 2018
[7]基于Spring Cloud的微服务调用研究[D]. 梅璇.武汉理工大学 2018
[8]基于微服务架构的系统设计与开发[D]. 马雄.南京邮电大学 2017
[9]基于分布式服务框架Dubbo的集群式服务器的研究与实现[D]. 杨超.北京邮电大学 2017
[10]基于时间序列预测的异构无线网络负载均衡技术研究[D]. 申红磊.上海师范大学 2015
本文编号：3632481
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/ruanjiangongchenglunwen/3632481.html
