基于Linux集群负载均衡算法的分析与研究

随着网络的高速发展,Internet已经成为人们日常工作、学习获取资源和服务的主要方式,随之而来的就是用户并发数量以及网络服务器负载呈指数性增长,这就要求服务器能处理很多并发用户的请求并在用户可以容忍的时间内响应请求。集群技术就是一种解决上述问题的有效方案之一,其中Linux虚拟服务器(Linux Virtual Server,LVS)集群就是调度器根据事先配置的负载均衡算法,从集群中挑选一台合适的服务器来均匀地响应用户请求,进而提升整个集群系统的服务质量和处理能力并降低对用户的响应时间。 但LVS集群中常用4种调度算法存在一些不足之处,即各服务器不能动态、及时地向调度器汇报自身负载情况,因此不能合理的将用户请求均匀地分配到各个服务器上。本文针对已有负载均衡算法的不足,做了如下方面的研究: 1.综述服务器集群技术的发展现状和负载均衡技术的发展现状; 2.深入研究LVS集群的通用结构、LVS核心软件IPVS的结构以及各个模块的主要功能、LVS集群的配制与管理、集群已有的3种数据转发方式及其比较,最后深入研究该集群中常用的4种负载均衡算法,分析常用4种算法的不足之处,为改进的负载均衡算法提供依据; 3.针对LVS集群常用的4种负载均衡算法的不足之处,提出一种改进的负载均衡算法(简称ADF),具体是将现有的WLC算法和根据每台服务器负载情况动态调节的新权值结合起来,详细说明ADF算法的设计思想及其实现过程: 4.搭建并配置了一个LVS-NAT集群实验环境,详细说明新算法中相关参数的选取值,用WAS软件模拟大量用户的并发请求,分别对WLC和ADF算法的性能进行测试,测试结果表明,该算法具有一定的应用价值。