基于服务器集群技术的应用系统关键层的设计与实现

摘要

近年来，随着信息技术的飞速发展，越来越多的人通过互联网进行购物、娱乐、获取信息；同时，越来越多的企业把他们与客户之间的联系、与业务伙伴之间的交易放在互联网上完成。Web服务访问量的剧增大大增加了服务器的负担，单一的服务器已经越来越难以适应应用的需要。现阶段已有各种提高服务器性能和服务可用性的研究和成果，本文在比较了各种方案的优缺点后，确定以集群技术作为改善Web服务的解决方案。集群具有较强的处理能力和高可扩展性，而且造价比高性能计算机低。 本文研究的课题来源于广东省电信研究院号码百事通项目。文中通过对集群技术的研究，探讨了构建服务器集群的要素以及常用的数据分布、数据分片、系统可用性技术以及负载均衡方法。接着，本文描述了系统集群的物理组织结构，结构分四个层次，包括负载均衡层、Web服务器层、应用服务层和数据存储层。为了使系统达到高性能和高可用，系统采用数据分布存储以及双机互备的配置。然后，本文介绍了软件系统的层次结构，说明各个层次之间的接口以及它们之间的交互；并根据集群系统的特点和实际项目的需要重点介绍了分发层和数据访问层的设计与实现。分发层解决了服务请求的转发以及服务器间通信的问题，并且阐述了分发层如何进行高可用处理。为了保证系统的高可用性，系统数据是设计成双份存储的，这就需要维护两份数据的一致性。针对这一特点，数据存储层设计出了一种独立于具体数据库产品的数据操作方法用于维持数据库间数据的一致。最后文中以号码百事通项目的通信助理业务为例介绍了系统的实现情况和应用效果，并在实验室环境下对系统的性能进行了测试，测试结果令人满意。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1 Web应用存在的问题

1.2改善Web应用的途径

1.3研究内容

1.4论文组织

第2章集群技术研究

2.1集群介绍

2.2集群的四个要素

2.3负载均衡

2.4系统可用性

2.5数据分布和分片

2.6本章小结

第3章集群物理结构

3.1物理结构

3.2负载均衡层

3.3 Web服务器层

3.4应用服务层

3.5数据库层

3.6本章小结

第4章分发层与数据访问层设计

4.1系统结构

4.2分发层的设计

4.3数据访问层的设计

4.4本章小结

第5章关键函数的设计和实现

5.1高可用性处理

5.2数据操作

5.3本章小结

第6章系统实现与应用

6.1应用实例

6.2测试结果

6.3与现有系统的比较

6.4系统实际应用效果

6.5本章小结

第7章结束语

参考文献

致谢