基于Nginx高性能Web服務(wù)器性能優(yōu)化與負(fù)載均衡的改進(jìn)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、當(dāng)今社會(huì)，無(wú)論是政府機(jī)構(gòu)、金融行業(yè)或是工業(yè)生產(chǎn)，都與快速發(fā)展的互聯(lián)網(wǎng)緊密相關(guān)，特別是人們的日常生活方式和生活水平，更因互聯(lián)網(wǎng)的到來(lái)，發(fā)生了巨大的改變。但隨著越來(lái)越多的人使用互聯(lián)網(wǎng)，爆炸式的并發(fā)Web訪問(wèn)請(qǐng)求給互聯(lián)網(wǎng)帶來(lái)了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，單一Web服務(wù)器很難準(zhǔn)確及時(shí)、迅速響應(yīng)高并發(fā)量的訪問(wèn)請(qǐng)求，促使人們探索新技術(shù)，以此來(lái)解決該問(wèn)題。
　　解決此問(wèn)題最常用的技術(shù)是構(gòu)建集群系統(tǒng)。集群系統(tǒng)下的服務(wù)器共同工作，以此來(lái)滿足人們期望服務(wù)器可以快速響

2、應(yīng)準(zhǔn)確返回訪問(wèn)請(qǐng)求。而集群系統(tǒng)中最核心問(wèn)題就是負(fù)載均衡，負(fù)載均衡最主要目的就是合理地把大量并發(fā)請(qǐng)求分發(fā)給集群中的服務(wù)器，從而提升整個(gè)系統(tǒng)的吞吐量、資源利用率以及降低請(qǐng)求響應(yīng)時(shí)間。所以負(fù)載均衡算法的好壞，對(duì)集群系統(tǒng)的性能提升起決定性作用。
　　本論文對(duì)Web服務(wù)器Nginx內(nèi)置負(fù)載均衡算法進(jìn)行分析和研究，提出一種動(dòng)態(tài)負(fù)載均衡算法，并利用該算法實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基于Nginx和Tomcat的服務(wù)集群系統(tǒng)。在此集群系統(tǒng)中，利用Httperf和A

3、utobench軟件對(duì)Nginx內(nèi)置的加權(quán)輪詢算法、IP Hash算法，第三方提供的fair算法、一致性Hash算法以及本論文所提出的動(dòng)態(tài)算法進(jìn)行性能測(cè)試。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本論文所提出的動(dòng)態(tài)算法能夠更好地實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡，且具有如下幾個(gè)特點(diǎn)：
　　(1)選擇最優(yōu)服務(wù)器：通過(guò)負(fù)載均衡器收集的負(fù)載信息，把服務(wù)器剩余負(fù)載與性能之比作為權(quán)值，并選擇權(quán)值排名前三的服務(wù)器，隨機(jī)選擇其中一臺(tái)服務(wù)器來(lái)處理用戶的請(qǐng)求。服務(wù)器被選中的概率與權(quán)值比重成正比。

4、這可以避免一直把請(qǐng)求分配給權(quán)值最大的服務(wù)器，因?yàn)槭占畔⒋嬖谝欢ㄑ舆t，所以有時(shí)權(quán)值最大的服務(wù)器處理用戶請(qǐng)求的能力不一定最好。
　　(2)組群管理：對(duì)集群系統(tǒng)中服務(wù)器進(jìn)行分組，每組中選定一個(gè)作為中央節(jié)點(diǎn)，用于收集組中服務(wù)器的負(fù)載信息，最后中央節(jié)點(diǎn)把收集的負(fù)載信息再反饋給負(fù)載均衡器。因此，負(fù)載均衡器無(wú)需與所有服務(wù)器通信，減少了負(fù)載均衡器的開(kāi)銷。
　　(3)預(yù)防“假死”機(jī)制：當(dāng)服務(wù)器處理能力達(dá)到極限時(shí)，對(duì)于新的用戶請(qǐng)求，處理時(shí)間會(huì)