基于LVS的负载均衡策略算法的研究与改进

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随着网络普及以及网络带宽不断增加,绝大多数的商业站点都需要提供高质量的网络服务。包括提供全年365天24小时无间断的网络供应,以及对海量用户访问及时的请求响应。在互联网商业化竞争越来越激烈的当今时代,谁能提供比其它网站更优质的服务,谁就能占领更多的市场份额。大部分网络供应商都需要表现性能更加卓越的服务器,因此服务器性能的高低成为影响网络服务的主要瓶颈。通过服务器硬件的简单升级,已经不能满足解决网络服务瓶颈的问题,因此出现了服务器集群技术。服务器集群技术是通过局域网或是广域网,把大量能提供单独服务的服务器组合在一起,通过这个技术实现以一个整体形式向互联网上的海量客户提供服务。随着服务器集群技术的不断商业化发展,在Linux开源操作系统上也实现了能构建透明的、高可用、高可靠、良好扩展性的WEB服务器集群系统。论文出于研究的目的,对Linux虚拟服务器(Linux Virtual Server)LVS进行了研究。对其负载均衡实现的机制和方法进行了深入研究,并且重点分析了LVS软件核心部分IPVS的算法。针对IPVS中软件自带的加权最少连接(WLC)算法进行分析,提出了若干条算法有待改进的地方,并且提出了一个改进的思想和实现方法。论文中涉及的主要工作包括以下几点:(1)提出WLC算法中需要增加考虑的负载参数。(2)设计出根据服务器负载参数值,修改WLC算法中动态权值的数学模型。(3)算法实现了实时获取服务器负载参数的方法;优化动态权值数学模型中的判断条件;实现Windows服务器与Linux负载均衡器之间的UDP通信;服务器动态权值传递到WLC算法的系统内核调度策略中实施。(4)最后搭建一个小型LVS集群系统,采用Web Application Stress Tool(WSA)抗压测试软件进行网络用户的仿真访问测试,然后得出算法改进前后的实验数据,最后进行分析和对比得出改进后的结论。通过实验的证明,发现论文中实现的算法改进,在一定程度上提高了原有算法中的不足。
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