云計算環(huán)境中基于自適應模糊控制的負載均衡算法研究
發(fā)布時間：2021-01-03 17:37
互聯(lián)網(wǎng)已經是當今人類日常生活中的重要組成部分,人們對互聯(lián)網(wǎng)的依賴越來越強,它就像一張大網(wǎng)將所有人緊密地聯(lián)系在一起。隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及,人們對網(wǎng)絡的質量提出了更高的期望,越來越快的網(wǎng)速,越來越大的文件,越來越多的訪問,這都對互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)提出了更高的要求。服務器的性能優(yōu)劣在很大程度上決定著用戶的體驗好壞,如何充分利用固定的硬件資源,使服務器能承載更大的網(wǎng)絡負載就是本文所研究的內容,本文研究重點在于設計出一套比傳統(tǒng)負載均衡算法更高效、穩(wěn)定的算法。本文首先綜述了負載均衡算法的現(xiàn)狀、實現(xiàn)方式以及達到的效果。分析了現(xiàn)有負載均衡算法的優(yōu)劣,并找出其中的原因。以此為基礎,再結合負載均衡的發(fā)展走向,來設計新的負載均衡算法。然后本文研究了現(xiàn)有的網(wǎng)絡結構,以及相關網(wǎng)絡協(xié)議和技術,提出了利用DNS協(xié)議來實現(xiàn)負載均衡的思路。同時研究了自適應模糊控制系統(tǒng),從理論出發(fā)進行推導和設計,證明了自適應模糊控制系統(tǒng)十分適合用來實現(xiàn)負載均衡算法。接著,根據(jù)互聯(lián)網(wǎng)的知識和自適應模糊控制的知識,設計出了一整套具有負載均衡能力的服務器系統(tǒng),該系統(tǒng)由幾個小系統(tǒng)組成,分別為:客戶端、負載均衡服務器、后臺web服務器群和DNS服務器。整套系...
【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】：69 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
服務器端簡圖
圖 2-2 模糊系統(tǒng)簡圖1. 模糊化環(huán)節(jié)的功能。該環(huán)節(jié)主要處理輸入，模糊控制器是以模糊語言為基礎來設計的控制器，因此模糊控制器能夠處理的是模糊變量，而一般來說真實的系統(tǒng)輸入都是精確量，因此需要通過該模塊來進行轉換，將輸入變量處理為模糊控制能夠識別的語言變量。2. 知識庫環(huán)節(jié)的功能。該環(huán)節(jié)是模糊控制器的核心，規(guī)則庫由模糊語言組成，存儲了相關領域的專家知識，一般來說有兩種知識：關于系統(tǒng)本身的規(guī)則和關于控制知識的規(guī)則。有些模糊系統(tǒng)可能只包含關于系統(tǒng)本身的規(guī)則，有些模糊系統(tǒng)只包含控制知識的規(guī)則，有些系統(tǒng)則包含兩部分規(guī)則。3. 模糊推理環(huán)節(jié)的功能。該環(huán)節(jié)利用輸入的模糊變量和存儲的知識庫為基礎，來進行邏輯推理，主要是進行一些模糊數(shù)學運算，以此來實現(xiàn)邏輯推理的功能。4. 清晰化環(huán)節(jié)的功能。該環(huán)節(jié)和模糊化環(huán)節(jié)相反，主要為輸出環(huán)節(jié)，將控制器輸出的模糊量轉換為清晰量，并輸入給被控系統(tǒng)，對其進行控制。2.3.3 自適應模糊控制
26圖 3-2 Apache Bench 測試結果圖 3-2 為 Apache Bench 壓力測試的結果解析，這些指標直接反映了后臺服務器群的整體服務質量。但是由于使用 Apache Bench 進行壓力測試時，只進行一次 DNS 查詢，這樣，將無法對客戶端的請求進行調度，因此必須在 Apache Bench 的基礎上進行改造，編寫相應客戶端程序，同時封裝了 Apache Bench 的功能。3.2.2 DNS 服務器DNS (Domain Name System)系統(tǒng)，為客戶端提供從域名解析到 IP 的服務。域名是我們平時使用的網(wǎng)址，有自己特定的格式，比如：example.com、hit.edu.cn等
【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于Linux系統(tǒng)的構建高性能服務器的研究[J]. 喬平安,顏景善,周敏. 計算機與數(shù)字工程. 2016(04)
[2]A Dynamic Load Balancing Method of Cloud-Center Based on SDN[J]. WANG Yong,TAO Xiaoling,HE Qian,KUANG Yuwen. 中國通信. 2016(02)
[3]十三五我國云計算規(guī)模預測[J]. 朱明林,曾紹聰. 電子測試. 2013(23)
[4]MDSLB:A new static load balancing method for parallel molecular dynamics simulations[J]. 武云龍,徐新海,楊學軍,鄒順,任小廣. Chinese Physics B. 2014(02)
[5]A Load Balancing Model Based on Cloud Partitioning for the Public Cloud[J]. Gaochao Xu,Junjie Pang,Xiaodong Fu. Tsinghua Science and Technology. 2013(01)
[6]新一代互聯(lián)網(wǎng)的概述[J]. 黨華箏. 中國新技術新產品. 2011(16)
[7]Research on Directly Adaptive Fuzzy Algorithm Based ACC Controller[J]. 李徑亮,劉昭度,葉陽,尚秉旭. Journal of Beijing Institute of Technology. 2010(02)
[8]云計算應用中的不足及改進建議[J]. 喬文寶. 電腦知識與技術. 2010(16)
[9]分級網(wǎng)格服務的Apache ab測試分析[J]. 趙佳,趙銘,李昌華. 電子設計工程. 2009(03)
[10]A Fuzzy Logic Based Supervisory Hierarchical Control Scheme for Real Time Pressure Control[J]. N. Kanagaraj,P. Sivashanmugam,S. Paramasivam. International Journal of Automation & Computing. 2009(01)
博士論文
[1]未來互聯(lián)網(wǎng)絡資源負載均衡研究[D]. 宋紹義.北京郵電大學 2014
[2]基于內容發(fā)布網(wǎng)絡（CDN）的域名解析系統(tǒng)[D]. 秦臻.電子科技大學 2012
碩士論文
[1]基于Nginx服務器集群負載均衡技術的研究與改進[D]. 王利萍.山東大學 2015
[2]基于BIND和SQUID技術的CDN在電信網(wǎng)絡中的應用[D]. 程爭光.北京郵電大學 2015
[3]云計算環(huán)境下負載均衡技術的研究[D]. 陳波.江南大學 2014
[4]IaaS云計算服務定價問題研究[D]. 袁澤凱.江蘇科技大學 2014
[5]自適應模糊控制算法研究及其實現(xiàn)[D]. 石如冬.哈爾濱工業(yè)大學 2008
[6]自適應模糊控制算法的研究[D]. 方志明.江蘇大學 2003
本文編號：2955217
【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】：69 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
服務器端簡圖
圖 2-2 模糊系統(tǒng)簡圖1. 模糊化環(huán)節(jié)的功能。該環(huán)節(jié)主要處理輸入，模糊控制器是以模糊語言為基礎來設計的控制器，因此模糊控制器能夠處理的是模糊變量，而一般來說真實的系統(tǒng)輸入都是精確量，因此需要通過該模塊來進行轉換，將輸入變量處理為模糊控制能夠識別的語言變量。2. 知識庫環(huán)節(jié)的功能。該環(huán)節(jié)是模糊控制器的核心，規(guī)則庫由模糊語言組成，存儲了相關領域的專家知識，一般來說有兩種知識：關于系統(tǒng)本身的規(guī)則和關于控制知識的規(guī)則。有些模糊系統(tǒng)可能只包含關于系統(tǒng)本身的規(guī)則，有些模糊系統(tǒng)只包含控制知識的規(guī)則，有些系統(tǒng)則包含兩部分規(guī)則。3. 模糊推理環(huán)節(jié)的功能。該環(huán)節(jié)利用輸入的模糊變量和存儲的知識庫為基礎，來進行邏輯推理，主要是進行一些模糊數(shù)學運算，以此來實現(xiàn)邏輯推理的功能。4. 清晰化環(huán)節(jié)的功能。該環(huán)節(jié)和模糊化環(huán)節(jié)相反，主要為輸出環(huán)節(jié)，將控制器輸出的模糊量轉換為清晰量，并輸入給被控系統(tǒng)，對其進行控制。2.3.3 自適應模糊控制
26圖 3-2 Apache Bench 測試結果圖 3-2 為 Apache Bench 壓力測試的結果解析，這些指標直接反映了后臺服務器群的整體服務質量。但是由于使用 Apache Bench 進行壓力測試時，只進行一次 DNS 查詢，這樣，將無法對客戶端的請求進行調度，因此必須在 Apache Bench 的基礎上進行改造，編寫相應客戶端程序，同時封裝了 Apache Bench 的功能。3.2.2 DNS 服務器DNS (Domain Name System)系統(tǒng)，為客戶端提供從域名解析到 IP 的服務。域名是我們平時使用的網(wǎng)址，有自己特定的格式，比如：example.com、hit.edu.cn等
【參考文獻】：
期刊論文
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[9]分級網(wǎng)格服務的Apache ab測試分析[J]. 趙佳,趙銘,李昌華. 電子設計工程. 2009(03)
[10]A Fuzzy Logic Based Supervisory Hierarchical Control Scheme for Real Time Pressure Control[J]. N. Kanagaraj,P. Sivashanmugam,S. Paramasivam. International Journal of Automation & Computing. 2009(01)
博士論文
[1]未來互聯(lián)網(wǎng)絡資源負載均衡研究[D]. 宋紹義.北京郵電大學 2014
[2]基于內容發(fā)布網(wǎng)絡（CDN）的域名解析系統(tǒng)[D]. 秦臻.電子科技大學 2012
碩士論文
[1]基于Nginx服務器集群負載均衡技術的研究與改進[D]. 王利萍.山東大學 2015
[2]基于BIND和SQUID技術的CDN在電信網(wǎng)絡中的應用[D]. 程爭光.北京郵電大學 2015
[3]云計算環(huán)境下負載均衡技術的研究[D]. 陳波.江南大學 2014
[4]IaaS云計算服務定價問題研究[D]. 袁澤凱.江蘇科技大學 2014
[5]自適應模糊控制算法研究及其實現(xiàn)[D]. 石如冬.哈爾濱工業(yè)大學 2008
[6]自適應模糊控制算法的研究[D]. 方志明.江蘇大學 2003
本文編號：2955217
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