基于CORBA中间件的负载平衡服务的研究

摘要

在过去的二十年，基于异构分布式系统的中间件技术在工业应用中已经成功地建立和使用。其中，作为流行的中间件标准，CORBA(公共对象请求代理体系结构)在分布式系统中更是被广泛深入地应用。而且，越来越多的IT工作者已经被吸引更多的注意到CORBA上。对分布在复杂的网络环境中的对象进行高度的对象互操作，这是CORBA应用的一个最重要的特点，这使得由不同的CORBA产品支持的对象能够做到互相通信。 同时在另一方面，分布式系统对高性能和高可测量性的要求也一直在提高，负载平衡证明是一种非常有效的方式，并且过去的一段时间在负载平衡领域许多研究成果已经产生，证明负载平衡能够使工作负载平均分配到后端服务器，而达到整个分布式系统性能和可测量性的较大提高。在通用的异构分布式系统环境里，使用CORBA中间件能够使对象之间达到互操作，同时负载平衡对性能的提高起到了很大的作用。 本文先对分布式系统中各种负载平衡方案进行了系统的分析。负载平衡根据不同的标准可以分为不同的类别，具体采用哪种或哪几种负载平衡策略需要根据应用系统本身的特征。负载平衡系统的设计关系到应用系统性能的能否提高。是否能降低系统的响应时间，是否能提高系统的吞吐率，这是两个主要衡量的原则。因此，一个好的负载平衡系统应该遵循有效性，稳定性，可靠性，用户透明性，通用性等标准。 本文主要研究基于CORBA的分布式系统中负载平衡策略的性能。为此，设计了一个测试的方案并通过实验得出结论。在此方案模型中，主要包括三个组件：客户端，负载平衡器，服务端。客户端采用多线程模式模拟多个客户端，然后调用服务端的注册服务，平衡器根据不同的负载平衡策略负责任务的中间调度，然后记录请求返回的时间。从而得出不同的负载平衡策略对系统性能的影响。这些策略是引用驱动策略，平衡器响应定向策略，服务器响应定向策略，平衡器响应与服务器活动请求连接定向策略，基于客户端发散策略。每个策略反映了在负载平衡系统中各种影响系统性能的因子的不同的有机组合，包括请求映射策略和在三个组件：客户端，平衡器，服务器之间的交互模式。本文使用Java语言开发负载平衡系统，并采用了一个遵循CORBA规则的软件Orbix2000作为部署平台，测试了不同的工作负载参数在不同负载平衡策略下对系统性能的影响，最后得出了实验结果并对其进行了比较分析。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：插图索引、附表索引

湖南大学学位论文原创性声明和版权使用授权书

第1章绪论

1.1引言

1.2基于CORBA的负载平衡的介绍

1.2.1分布式对象计算技术

1.2.2基于CORBA的负载平衡

1.2.3负载平衡的复杂性

1.3本文的研究工作

1.4本文组织结构

第2章CORBA概述

2.1分布式系统

2.2分布式对象计算

2.3 CORBA介绍

2.3.1 CORBA技术特点

2.3.2 CORBA体系结构及相关概念

2.4 CORBA服务

2.4.1命名服务(Naming Service)

2.4.2事件服务(Event Service)

2.4.3对象交易服务(Object Trading Service)

2.5 小结

第3章负载平衡方案的分析

3.1负载平衡简述

3.2负载平衡的几个相关问题

3.2.1应用程序执行性能相关标准

3.2.2负载指标

3.2.3负载平衡策略遵循的标准

3.3负载平衡策略的分类

3.3.1软/硬件负载平衡

3.3.2本地/全局负载平衡

3.3.3静态/动态负载平衡

3.4负载平衡算法

3.4.1轮询法

3.4.2散列法

3.4.3最少连接法

3.4.4最快响应法

3.4.5加权法

3.4.6基于负载

3.5 CORBA中的负载平衡策略

3.5.1归属模型

3.5.2策略分类

3.5.3负载平衡方案

3.5.4衡量负载平衡的代价

3.6小结

第4章一种新的CORBA负载平衡性能测试方案的设计

4.1 CORBA中负载平衡目标

4.2基于CORBA的几种负载平衡策略

4.3性能测试方案的设计

4.4性能测试方案的实现

4.4.1系统方案的IDL

4.4.2接口的实现

4.4.3系统的执行

4.5小结

第5章负载平衡性能测试结果及分析

5.1性能衡量的标准

5.2工作负载

5.3实验环境及实验说明

5.3.1实验环境

5.3.2实验说明

5.4测试结果及分析

5.4.1基值测试

5.4.2基于消息长度的测试

5.4.3基于请求间隔时间变化的测试

5.5小结

结论

参考文献

致谢

附录A 攻读硕士学位期间发表的学术论文目录

附录B 攻读学位期间参与的项目

附录C 部分代码