基于Nginx的自适应动态负载均衡技术的研究与改进

摘要

随着互联网技术的发展，各大网站无不承受着高达亿级的并发访问，这就需要更高性能的服务器。为了节约成本、降低响应延迟、提升用户体验，互联网服务器采用负载均衡技术，利用大量的主机作为集群，提供大量任务并发时的任务分配解决方案。 以Nginx服务器为基础，加上四台后端节点服务器，搭建了服务器集群，使其具有负载均衡的功能。在Nginx已具备的加权最小连接数策略上改良。改进一，后端服务器节点采集的负载权值参数不再是连接数这一单一参数，而是包括了CPU占用率、内存占用率、响应时间和连接数这一组合参数，能够更全面地反应后端服务器节点的动态负载和即时性能。改进二，不再是负载均衡服务器在时间片内自主采集后端服务器节点的负载参数数据，而是后端节点服务器自主采集负载权值参数进行数学分析后，在达到负载阈值后发送给负载均衡服务器，减少了通信开销，进而提高负载均衡能力。改进三，重点利用响应时间参数，响应时间的方差代表服务器节点的稳定性，方差达到一定的阈值后，方差越大，服务器节点越不稳定，也就是集群系统越不均匀，必需更改该服务器节点的权值。通过以上三步改进，动态调整后端服务器列表的顺序，实现了更高效的负载均衡策略。 通过实验测试，自适应动态策略在开始阶段集群系统的性能略低于加权最小连接数算法，但是当并发量达到一定程度后，前者的性能高于后者。

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