主动式集群中执行服务器控制机制的研究与实现

摘要

随着互联网的飞速发展和网络应用的广泛开展，人们对互联网服务提出了更高的要求，不仅要求网络服务具有高可伸缩性、高可用性、易管理性和高性价比，还要求提供QoS控制等对关键应用非常有价值的功能特性。这些都对互联网服务平台——网络服务器提出了更高的挑战。 利用集群很容易就能达到高可用、高性能的目的，而且性价比高，有着无可比拟的优势。当前集群方案的调度方式都是采用以统一的负载评估结点为基本特征的集中式被动调度，带来的问题主要是服务器负载评估不尽准确。在系统高负载下容易出现执行服务器“活锁”现象，降低了系统的使用效益。由国防科大计算机学院金士尧教授发明的主动自调度集群(ASAS：AutomaticSelf-A1locatingServer)改变了以前的架构，改被动为主动，将负载评估分布到各执行服务器，大大减轻了集中器的负载，提高了评估的准确性，防止了“活锁”现象的出现，从而使得集群的整体性能得到了很大的提高。 本文的工作是基于ASAS系统进行研究并开发执行服务器端的容量分析软件，文章首先介绍了主动式自调度集群服务器体系结构(ASAS)；然后根据ASAS研究设计了容量规划与分析算法，对执行服务器端的各服务进行了容量规划控制，有效地利用了网络流量、CPU利用率、内存利用率等资源占用信息，在充分利用系统资源的同时又极大的保证了服务质量，排除了服务质量不保证、资源利用不平衡甚至出现活锁的现象，也为集中器的QoS机制提供了良好的基础；接着文章应用了DMC自控算法和模糊算法对网络流量、CPU利用率等波动大且对服务质量影响大的资源进行跟踪处理，设计了集成DMC自控算法和模糊算法的容量规划与分析算法；最后设计并实现了执行服务器端容量分析软件CASfCapacityAnalysisSoftware)，并针对集群的功能特点，设计了两个测试方案，经过压力测试可以发现，CAS能够根据本地资源的利用状况正确分析出执行服务器端配置的各服务的服务能力，再根据分析的结果向集中器索取适量的服务请求，使得执行服务器端能够充分利用资源但不出现资源短缺，从而使得ASAS不但在服务性能和服务质量上有所突破，而且为QoS提供了保障基础。

目录

文摘

英文文摘

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第1章绪论

第2章主动式自调度集群服务器(ASAS)体系结构

第3章执行服务器的控制机制

第4章执行服务器容量分析软件CAS的设计与实现

第5章CAS性能测试

第6章结束语

主要参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

致谢