基于Nginx的地理信息服务集群构建技术研究

摘要

伴随着地理信息服务应用领域的日益广泛,地理信息服务平台的访问量和网络流量呈现出爆炸式增长趋势,给后台地理信息服务器带来极大压力,严重限制其推广与应用。因此,研究如何提高地理信息服务平台的并发用户量与响应时间,对促进地理信息服务应用与推广具有重要的理论和实际意义。
　　目前,集群技术是应对大规模用户访问和提高服务质量的主流技术手段。在计算机领域中,大多数网站多采用软件技术来实现负载均衡,而此技术在地理信息服务领域中研究较少。因此,本文基于 Nginx开源负载均衡软件,深入探讨高性能地理信息服务平台搭建的相关技术,主要工作内容与研究成果如下:
　　(1)对计算机集群技术的概念与特点,负载均衡集群的基本工作原理、实现方式与分类体系进行详细论述与总结,重点对常用的负载均衡调度算法进行对比分析。
　　(2)对 Nginx的系统结构和工作流程进行详细分析与描述,在 Linux环境下,采用Nginx、Geoserver等开源软件搭建地理信息服务器集群,并利用北京城区和赣州地区的两组遥感影像为例详细说明集群的搭建过程与重要的配置信息,同时利用 LoadRunner测试软件对单台地理信息服务器、轮询调度算法和加权最小连接调度算法进行对比试验,以验证集群技术的有效性。
　　(3)针对加权最小连接调度算法的缺陷与地理信息服务的特点,本文设计基于动态负反馈机制的自适应调度算法,并将其在 Nginx软件中实现。在本文算法的设计过程中,引入服务器的物理性能值对负载率load进行约束得到综合负载率LOAD,LOAD可更准确地反映不同性能的服务器在面对相同load时服务器的负载承载能力;根据更新后权值是否非零,划分为“可用服务器数组”和“不可用服务器数组”,便于调度模块直接调用可用服务器等优化措施的采用来提高系统的效率。
　　(4)对加权最小连接调度算法与本文算法进行负载测试,测试结果表明:本文算法的平均响应时间比加权最小连接调度算法缩短约8秒钟,且其并发访问量比加权最小连接调度增加约20个;充分表明本文所设计算法的有效性。

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第一章 绪论

1.1 研究背景

1.2 国内外研究现状

1.3 论文的研究内容

1.4 论文的组织结构

1.5 本章小结

第二章 负载均衡集群的基本原理

2.1 集群技术

2.2 负载均衡集群

2.3 负载调度算法

2.4 本章小结

第三章 基于Nginx的地理信息服务平台集群部署

3.1 Nignx简介

3.2 地理信息服务集群搭建

3.3 地理数据发布

3.4 系统测试与分析

3.5 本章小结

第四章 基于动态负反馈机制的自适应调度算法

4.1 基本思路

4.2 负载信息获取模块

4.3 权值计算与更新模块

4.4 系统测试与分析

4.5 本章小结

第五章 总结与展望

5.1 主要工作总结

5.2 展望

参考文献

致谢

个人简历

在校期间发表的学术论文