嵌入式Web服务器的负载均衡技术的研究

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将Internet应用到各种嵌入式系统中,通过Internet实现对设备的监控,已成为Internet和嵌入式系统发展的新趋势。嵌入式Web服务器(Embedded Web Server,EWS)造价低,方便灵活,易于扩展,已成为利用Internet实现嵌入式设备网络化的主要手段。随着嵌入式Web服务器应用的日益广泛,如何提高它们的处理能力变得十分重要,这将直接影响现场测试和控制设备的管理水平。 本文首先介绍了应用于传统Web服务器的负载均衡技术,探讨了实施负载均衡技术需要考虑的因素以及实施负载均衡技术的策略,给出了基本的负载均衡算法和实现技术。然后文章分析了实现嵌入式Web服务器需要解决的关键问题,并结合其应用现状,给出了嵌入式Web服务器的软、硬件结构,得出嵌入式Web服务器有限的计算和存储资源是制约其发展的瓶颈的结论。 在以上分析的基础上,为提高嵌入式Web服务器系统的整体性能,本文结合排队论和马尔柯夫过程,从理论上分析了网络访问请求到达的分布规律,然后参考排队论中M/M/1排队系统模型,将该模型中队长、顾客等待时间、系统忙期闲期等参数根据嵌入式Web服务器的应用环境进行了分析优化,提出了采用多个嵌入式Web服务器为一个应用服务的嵌入式Web服务器集群负载均衡技术。根据应用,把访问嵌入式Web服务器的请求分成两类:一类是对嵌入式应用设备进行监控及状态采集的请求;一类是浏览Web页面进行数据查询的请求。在实现过程中,结合嵌入式Web服务器的特点,本文提出了适合于嵌入式Web服务器的负载均衡算法——基于访问请求优先级的最少连接数算法,该算法通过区分两类访问请求的优先级(其中第一类请求的优先级高于第二类),将高优先级请求优先分配给连接数最少的嵌入式Web服务器。 然后本文以由嵌入式Web服务器组成的集群为例,给出了基于访问请求优先级的最少连接数算法的详细描述,并精心设计了集群中各嵌入式Web服务器之间的通信过程,来保证系统的高效、运行的可靠,给出了系统运行时详细的工作流程,并结合实际应用,给出了嵌入式Web服务器应用程序接口的信息流设计。最后,本文给出了嵌入式Web服务器集群网络通信及负载均衡主要函数的实现和详
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