基于RPC的高并發(fā)網(wǎng)絡(luò)通信中負(fù)載均衡的研究
本文選題:遠(yuǎn)程過(guò)程調(diào)用 + 高并發(fā); 參考:《浙江理工大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:隨著互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)的快速發(fā)展,數(shù)以萬(wàn)計(jì)甚至是上億的用戶(hù)在不斷地訪問(wèn)大型網(wǎng)站應(yīng)用,它們的訪問(wèn)數(shù)量呈指數(shù)級(jí)別增長(zhǎng),特別是活動(dòng)時(shí)期的訪問(wèn)數(shù)量更為龐大。高并發(fā)指多個(gè)用戶(hù)同時(shí)發(fā)送請(qǐng)求,此情況下服務(wù)器資源利用率相應(yīng)上升,到達(dá)閾值后服務(wù)器性能會(huì)緩慢下降甚至驟然降低。面對(duì)如此海量的并發(fā)請(qǐng)求時(shí),后臺(tái)服務(wù)要保持原有即時(shí)、流暢、穩(wěn)定的用戶(hù)體驗(yàn),就需要有良好的網(wǎng)絡(luò)通信架構(gòu)的支撐,本文選擇對(duì)RPC進(jìn)行深入研究。本文首先分析高并發(fā)的特點(diǎn),對(duì)請(qǐng)求的響應(yīng)時(shí)間以及服務(wù)器集群的動(dòng)態(tài)硬件資源監(jiān)控進(jìn)行了研究和分析,提出了一種基于RPC的動(dòng)態(tài)負(fù)載均衡策略,設(shè)計(jì)相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,實(shí)現(xiàn)多臺(tái)服務(wù)器集群系統(tǒng)進(jìn)行并發(fā)測(cè)試,通過(guò)與常用RPC框架的對(duì)比,驗(yàn)證該策略的可行性以及有效性。提出一種針對(duì)高并發(fā)的評(píng)價(jià)模型,進(jìn)行結(jié)果分析。最后,為了更好地滿(mǎn)足高并發(fā)的需求,調(diào)整模型的可變參數(shù)進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),擬合函數(shù)求最優(yōu)解實(shí)現(xiàn)模型優(yōu)化。本文主要工作有以下幾個(gè)方面:(1)對(duì)常用負(fù)載均衡以及常用RPC框架進(jìn)行研究,理解其工作原理。對(duì)其中的Dubbo框架的優(yōu)勢(shì)和自帶負(fù)載均衡進(jìn)行研究,并對(duì)此四種自帶負(fù)載均衡進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)試,將數(shù)據(jù)匯總進(jìn)行對(duì)比,選擇更適合高并發(fā)的輪詢(xún)負(fù)載均衡進(jìn)行下一步的研究。針對(duì)RPC的請(qǐng)求調(diào)用特點(diǎn),提出RPC請(qǐng)求的響應(yīng)時(shí)間模型,結(jié)合最快響應(yīng)算法以及硬件資源監(jiān)控,提出了動(dòng)態(tài)權(quán)重值更新策略以及相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型;(2)根據(jù)本文提出的動(dòng)態(tài)權(quán)重值更新策略,提出了基于RPC的動(dòng)態(tài)加權(quán)輪詢(xún)負(fù)載均衡的策略,并進(jìn)行核心模塊的劃分與設(shè)計(jì),包括動(dòng)態(tài)注冊(cè)模塊、數(shù)據(jù)緩存模塊、核心監(jiān)控處理模塊以及負(fù)載均衡模塊,并介紹了各個(gè)模塊之間的關(guān)聯(lián);(3)對(duì)已劃分的模塊進(jìn)行實(shí)現(xiàn),搭建出三臺(tái)服務(wù)提供方的集群。通過(guò)與常用RPC原生框架的實(shí)驗(yàn)對(duì)比,驗(yàn)證了本策略的可行性,它既能減少平均響應(yīng)時(shí)間,在高并發(fā)的場(chǎng)景下已經(jīng)超過(guò)常用的RPC框架的效率,也可以充分地利用性能較好的服務(wù)提供方;(4)最后,提出了一種針對(duì)負(fù)載均衡效率的評(píng)價(jià)模型,用于模型參數(shù)優(yōu)化。通過(guò)可變參數(shù)的調(diào)整獲得不同條件下的負(fù)載均衡性能對(duì)比,通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果擬合出一個(gè)針對(duì)本研究的二次擬合函數(shù),經(jīng)過(guò)法方程求解,求出本實(shí)驗(yàn)的最優(yōu)解,并給出理想化的參數(shù)值。
[Abstract]:With the rapid development of Internet related technologies, tens of thousands or even hundreds of millions of users are constantly accessing large web applications. Their number of visits has increased exponentially, especially during the activity period. When the threshold is reached, the performance of the server will decline slowly or even suddenly. In the face of such massive concurrent requests, the background service needs to be supported by a good network communication architecture to maintain the original, fluent and stable user experience. This paper chooses the RPC to study deeply. This paper first analyzes the characteristics of high concurrency, and requests the request of the high concurrency. The response time and the dynamic hardware resource monitoring of the server cluster are studied and analyzed. A dynamic load balancing strategy based on RPC is proposed, and the corresponding mathematical model is designed to realize concurrent testing of multiple server cluster systems. By comparing with the common RPC framework, the feasibility and effectiveness of the strategy are verified. A high concurrency evaluation model is proposed for the analysis of the results. Finally, in order to meet the needs of high concurrency better, the variable parameters of the model are adjusted for many experiments and the fitting function is used to optimize the model. The main work of this paper is as follows: (1) research on the common load balancing and the common RPC framework. The advantages of the Dubbo framework and the load balancing are studied, and the four kinds of load balancing are tested, the data collection is compared, and the next step of the polling load balancing is selected more suitable for high concurrency. The response time mode of the request of the RPC is put forward according to the request calling features of the RPC. Type, combined with the fastest response algorithm and hardware resource monitoring, the dynamic weight updating strategy and the corresponding mathematical model are proposed. (2) according to the dynamic weight updating strategy proposed in this paper, a dynamic weighted polling load balancing strategy based on RPC is proposed, and the core module is divided and designed, including the dynamic registration module. According to the cache module, the core monitoring and processing module and the load balancing module, the relationship between each module is introduced. (3) the divided module is implemented and the cluster of three service providers is set up. The feasibility of this strategy is verified by comparing with the common RPC primary framework, which can reduce the average response time and be high. The concurrent scenario has exceeded the efficiency of the common RPC framework and can make full use of the service provider with better performance. (4) finally, an evaluation model for load balancing efficiency is proposed for model parameter optimization. The performance comparison of load balancing under different conditions is obtained through the adjustment of variable parameters, and the experimental results are obtained. Fitting a two fitting function for this study, through the solution of the equation, the optimal solution of the experiment is obtained, and the idealized parameter value is given.
【學(xué)位授予單位】:浙江理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類(lèi)號(hào)】:TP393.09
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,本文編號(hào):1925311
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