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基于云技术的ELC集群式服务器架构设计与实现

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第一章 绪论

1.1 选题背景及意义

1.2 国内外现状分析

1.3 论文工作内容

1.4 论文组织结构

第二章 负载均衡和云计算

2.1 负载均衡

2.2 云计算

2.3 Eucalyptus云计算平台

2.4 本章小结

第三章 ELC集群式服务器架构设计

3.1 ELC集群式服务器架构整体设计原则

3.2 计算服务系统架构设计

3.3 数据存储系统架构设计

3.4 本章小结

第四章 ELC集群式服务器架构具体实现

4.1 监听虚拟服务器集群状态组件Listener设计与实现

4.2 弹性调整服务器集群规模组件AutoScaler设计与实现

4.3 面向负载均衡的用户请求分发组件Dispatcher设计与实现

4.4 面向系统快速恢复的高可用性组件HA Component设计与实现

4.5 面向存储扩展和存储共享的数据存储系统实现

4.6 本章小结

第五章 ELC集群式服务器架构测试与分析

5.1 测试环境

5.2 测试用例及过程

5.3 性能测试

5.4 本章小结

第六章 结束语

6.1 论文工作总结

6.2 后续工作展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间的研究成果

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摘要

当今社会,Web服务器系统面临两个显著变化:(1)随着网络速度的提高,越来越多的本地任务处理将依赖远程服务,这就要求 Web服务器系统具有高性能;(2)服务器所承受的负载量变化更具突发性。随着移动互联网的发展,请求网络服务的方式趋于多样化。这种情况下系统平均吞吐量并不一定很大,但会频繁变化,这就要求 Web服务器具备很好的弹性扩展能力。面对上述需求,通常的解决方法包括两个方面。一个方面是提升 Web服务器的硬件处理速度,然而实际应用中,这种方式首先会造成资金成本的增加,其次服务器硬件提升空间也是有限的。另一个方面是采用基于单一系统镜像的Web服务器集群系统,这也是目前应用最广泛的一种方法。然而这种方式也有着其难以克服的缺陷,其中最重要的一点是,应对变化的负载时,需要按照之前既定策略或是人工方式调整服务器集群规模,这已经无法满足当前频繁变化且无法预估的网络负载变化。
  为了弥补上述缺陷,本文提出了一种基于云技术的弹性负载均衡集群式服务器架构(Elastic and Load Balancing Cluster Server Architecture based on Cloud Technology,ELC集群式服务器架构)。本架构以Eucalyptus云计算平台为基础设施,按照计算与存储分离原则整体分为两部分。其中,计算服务系统在Eucalyptus云平台的计算模块基础上,通过虚拟服务器实例方式对外提供服务,并最终实现了根据集群当前负载状况自动调整集群规模。数据存储系统在Eucalyptus的存储模块基础上,通过挂载NAS设备和创建HDFS分布式文件系统解决了存储扩容和存储共享问题,为系统提升了存储能力以及存储扩展性。
  最后,通过使用负载测试软件对本文提出的ELC集群式服务器系统进行测试和结果分析,验证了系统能够按照预期的方式自动调整服务器集群规模,以适应当前集群负载状况,并且实现了存储扩容和存储共享。

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