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多队列双服务器同步控制策略轮询系统负载均衡性能研究

云南大学学报 ( 自然科 学版 ) , 2009, 31 ( S1) : 1～4 CN 53 - 1045 / N　ISSN 0258 - 7971

Journa l of Y unnan Un iversity

多队列双服务器同步控制策略轮询系统负载均衡性能研究

保利勇 , 赵东风 , 丁洪伟

(云南大学 信息学院 ,云南 昆明　65009 1)

摘要 :在分析 目前因特网架构特点、新业务需求 、W eb服务负载瓶颈 、服务解决方案及其未来发展趋势的基

础上 ,提出了多队列双服务器轮询机制下的系统负载均衡结构. 进一步利用轮询多址通信系统理论 ,应用排队

论的基本方法根据 W eb 负载特点进行计算机仿真实验研究 ,利用排队服务系统的性能指标对他们进行比较分

析 ,系统具有较好的扩展性 、高可用性和高性能.

关键词 :负载平衡 ;多队列双服务器轮询系统 ; 同步调度策略 ;W eb服务器

中图分类号 : TP 393. 0 1　　文献标识码 : A 　　文章编号 : 0258 - 797 1 (2009) S1 - 000 1 - 04

近 10年来 , In ternet在传播信息的范围和数量上都呈指数级增长 ,这对 In ternet上的各种服务器提出

了前所未有的挑战 ,尤其是 W eb 服务器. 人们不仅要求服务器满足正常的工作负载需求 ,而且在高峰时

期 ,依然要保持较高的吞吐量. 但是 ,服务器在高负载下的性能表现往往远低于人们的期望. 当今 ,W eb 服

务器集群负载均衡是改善响应速度 ,提高 W eb服务能力应用最广的一种方法.

负载均衡有两方面的含义 :首先 ,大量的并发访问或数据流量分担到多台节点设备上分别处理 ,减少

用户等待响应的时间;其次 ,单个重负载的运算分担到多台节点设备上做并行处理 ,每个节点设备处理结

束后 ,将结果汇总 ,返回给用户 ,系统处理能力得到大幅度提高. 目前 ,负载均衡技术大多数是用于提高诸

如在 W eb服务器 、FTP服务器和其它关键任务服务器上的 In ternet服务器程序的可用性和可伸缩性.

多服务器轮询模型在分析多令牌环网和多机系统资源调度分配及负载均衡有着重要的应用前景 ,但

由于多机的独立调度时刻相对运动使分析异常复杂 , 目前数学解析模型的建立处于开初阶段 ,分析的重点

首先放在双服务器方面 ,把模型分解成多个双服务器子模型的迭代 ,通过求解各个子模型得到原模型的

解. 目前主要采用的是近似的分析方法 [ 1～3 ] .

1　系统模型

1. 1　调度方式 　考虑到在实际 W eb应用中访问请求的大小 、种类和时间性等变动很大 ,情况非常复杂 ,

为了能对协议系统的性能作出正确的评估分析 ,即能够简化问题 ,便于仿真分析又不失一般性 ,对系统作

了以下设定 :

( 1) 每个服务器彼此相互独立 、以各自分布的概率向所有的队列提供相同的门限服务 ;

(2) 服务器以轮询的方式并按照自己的调度时间对各队列提供查询服务 ;

( 3) 服务器按相同的服务规则给各队列提供服务 ;

( ) λ(γ β) λβ

4 系统除同样满足单服务器系统的稳定条件 N + < 1或 N < 1.

2个服务器调度时 ,可采用同步和异步的方式. 若采用同步的方式 , 即两个服务器同时到达服务节点 ,

处理完信息分组后同时离开. 若采用异步的方式 ,即 2 个服务器各 自单独到达服务节点 ,若发现已有服务

收稿 日期 : 2009 - 03 - 10

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基金项目: 国家自然科学基金资助项 目 ; 国家教育部骨干教师基金资助项 目.

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作者简介 :保利勇 1975 - 　 ,男 ,云南人 ,博士生 ,讲师