基于REST风格的高性能Web服务研究与设计

摘要

当今大数据时代，网络应用普遍面临高并发问题，而且该问题具有很高的重要性。一般状况下，应用系统遇到高并发问题时，都会根据自身情况采取相应措施来解决。对于传统的大型网站，其采用的方法通常是增加硬件指标，如增加服务器，来解决由于用户数量过多而带来的并发压力。这种方式并不能从根本上解决高并发问题。
　　本文从现有的高并发应用系统面临的挑战出发，主要研究了如何基于RESTWeb服务设计风格来架构高性能的Web服务应用系统。研究工作围绕在高并发情况下，如何提高系统并发性能。着重点在研究高效的使用Nodejs技术以及提高应用系统并发能力的关键技术，如负载均衡算法。
　　对NodeJS技术平台进行了研究，面对单线程Node在多核CPU上运行的问题，现有的解决方案有对系统资源利用较大和多核资源利用不均的问题，本文对现有的多种方案进行了研究比较，借鉴现有方案的思路，直接利用Node本身代替反向代理服务器来对请求进行简单、高效分发，改善了之前多核方案中CPU负载不均的问题。
　　研究了现有负载均衡相关算法，对加权轮询均衡算法进行了详细分析，基于Nginx对加权轮询算法进行了优化改进，将后端服务器实时响应状况反馈到前端负载权值的计算中，并在计算平均响应时长中对不同的请求进行分类赋予不同的权值，弥补了原有算法不灵活的缺陷。对改进前后方案进行了实验对比，验证环境承受并发量峰值从350提升到450，从而验证了改进算法的有效性。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题研究背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．3 课题研究内容及成果

1．4 论文组织结构

第2章 相关技术研究

2．1 REST风格Web服务特征和优势

2．1．1 资源的定义

2．1．2 面向资源架构特性

2．1．3 REST服务设计原则

2．2 Node．js技术平台

2．2．1 Node．js

2．2．2 Mongoose数据驱动

2．2．3 Memcached缓存

2．3 Nginx服务器

第3章 一种Node．js多核解决方案

3．1 问题定义

3．2 现有的Node．js多核方案

3．3 本文的Node．js多核方案

3．4 方案实现

3．4．1 Node．js中多进程的实现

3．4．2 分发者的实现

3．4．3 工作者的实现

第4章 一种动态自调整负载均衡算法

4．1 问题定义

4．2 现有的动态加权轮询算法

4．3 改进后的动态加权负载均衡算法

4．4 算法实现与测试

4．4．1 算法实现

4．4．2 算法测试分析

第5章 总结与展望

5．1 论文总结

5．2 论文展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

致谢