本文采用集群技術(shù)構(gòu)建數(shù)字城市管理平臺(tái)，出于研究的目的，選用開源軟件LVS（Linux Virtual Server）項(xiàng)目的四層負(fù)載均衡技術(shù)IPVS(IP Virtual Server，LVS的OSI四層負(fù)載均衡解決方案)作為集群的可定制解決方案。但由于負(fù)載均衡的運(yùn)用場(chǎng)景復(fù)雜加之IPVS維護(hù)者精力有限，在需要會(huì)話保持的應(yīng)用中IPVS還存在較多缺陷，尤其是在高速代理上網(wǎng)環(huán)境下，由于IPVS采用的是基于源IP的會(huì)話保持方案，存在可能會(huì)話丟失和出現(xiàn)嚴(yán)重的負(fù)載不均衡問題。基于以上問題，本文研究IPVS負(fù)載均衡的實(shí)現(xiàn)，提出問題的解決方案，并對(duì)集群服務(wù)器的性能進(jìn)行分析。 論文的主要研究工作如下： ①結(jié)合數(shù)字城市管理平臺(tái)的需求研究了集群系統(tǒng)，在研究傳統(tǒng)的共享會(huì)話保持集群后，提出把會(huì)話保持功能集成在負(fù)載均衡器上的方案，但I(xiàn)PVS采用的是基于源IP的會(huì)話保持方案，在高速代理上網(wǎng)環(huán)境下存在可能會(huì)話丟失和出現(xiàn)嚴(yán)重的負(fù)載不均衡問題，需要對(duì)IPVS進(jìn)行改進(jìn)。 ②研究IPVS實(shí)現(xiàn)原理和體系結(jié)構(gòu)，首先分析TCP/IP協(xié)議原理、Linux內(nèi)核對(duì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的處理、Netfilter的實(shí)現(xiàn)機(jī)制、IPVS基于Netfilte...

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 引言
    1.1 選題背景和意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的主要工作及研究?jī)?nèi)容
    1.4 論文的組織結(jié)構(gòu)
2 關(guān)鍵技術(shù)介紹
    2.1 集群系統(tǒng)
        2.1.1 集群的基本概念
        2.1.2 集群系統(tǒng)的特征
        2.1.3 集群系統(tǒng)的分類
    2.2 負(fù)載均衡
        2.2.1 負(fù)載均衡概念
        2.2.2 負(fù)載均衡技術(shù)分類
        2.2.3 常見的負(fù)載均衡技術(shù)
        2.2.4 常見負(fù)載均衡算法
    2.3 會(huì)話保持技術(shù)
        2.3.1 常見的會(huì)話保持技術(shù)
    2.4 本章小結(jié)
3 LVS 負(fù)載均衡研究
    3.1 LVS 簡(jiǎn)介
    3.2 IPVS 三種模式
        3.2.1 VS/NAT 模式
        3.2.2 VS/TUN 模式
        3.2.3 VS/DR 模式
        3.2.4 三種模式的比較
    3.3 IPVS 軟件結(jié)構(gòu)與實(shí)現(xiàn) (依據(jù) linux 內(nèi)核 2.6.33.20 版本)
        3.3.1 Netfilter 機(jī)制
        3.3.2 IP 包處理方法
        3.3.3 IPVS 負(fù)載均衡算法
        3.3.4 IPVS 系統(tǒng)配置與管理
        3.3.5 IPVS 狀態(tài)的同步
    3.4 本章小結(jié)
4 基于 COOKIE 會(huì)話保持的負(fù)載均衡算法設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
    4.1 應(yīng)用背景
    4.2 設(shè)計(jì)思路
    4.3 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        4.3.1 結(jié)構(gòu)之上擴(kuò)展字段
        4.3.2 sl_vs_request_skbuff 屬性
        4.3.3 l_vs_session 屬性
    4.4 算法步驟
        4.4.1 ip_vs_in 處理過程
        4.4.2 ip_vs_out 處理過程
    4.5 本章小結(jié)
5 集群系統(tǒng)性能模型分析
    5.1 集群服務(wù)器特征分析
    5.2 集群服務(wù)器排隊(duì)論模型
        5.2.1 建立模型
        5.2.2 簡(jiǎn)化模型
    5.3 集群服務(wù)器的響應(yīng)時(shí)間性能
        5.3.1 節(jié)點(diǎn) pa 分析
        5.3.2 節(jié)點(diǎn)Pbi 1 i n 分析
        5.3.3 Pc 節(jié)點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)組合Pdj 1 j t 的分析
        5.3.4 節(jié)點(diǎn)Pe分析
        5.3.5 節(jié)點(diǎn)Pf分析
        5.3.6 綜合分析
    5.4 集群服務(wù)器性能模型參數(shù)分析
    5.5 本章小結(jié)
6 集群性能實(shí)驗(yàn)對(duì)比測(cè)試與分析
    6.1 構(gòu)建集群系統(tǒng)
        6.1.1 測(cè)試環(huán)境與軟件
        6.1.2 并發(fā)測(cè)試業(yè)務(wù)
    6.2 對(duì)比測(cè)試分析
    6.3 本章小結(jié)
7 總結(jié)與展望
    7.1 總結(jié)
    7.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
    A.作者在攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄
    B. 作者在攻讀學(xué)位期間取得的科研成果目錄



本文編號(hào)：3831183