基于动态反馈的负载均衡方法研究

随着基于互联网的应用服务快速发展,网络上提供应用服务支撑的服务器(集群)所面临的并发性访问激增,运用负载均衡是应对处理大量并发访问及提高服务请求接入性能的重要策略之一。负载均衡通过对服务器集群中的逻辑/物理单机进行规划实现负载任务分配调度,实现对大量并发访问的并行化处理,从而提高应用服务的请求接入和服务处理性能。提出了一种基于动态反馈的负载均衡方法,其通过周期性的获取集群中单机节点的工况信息,然后分析单机节点的实时负载和响应情况,并将其与保持负载均衡性能的决策参考阈值相比对,通过负载任务再分配达成动态负载调整并保持集群工作性能均衡的目的,进而提升集群系统的服务吞吐能力,降低服务请求的响应延迟,能够为开展海量数据高并发处理提供技术基础和保障。实验结果表明,该算法使系统的整体性能得到了改善。     

基于Nginx 服务器的动态负载均衡策略

针对并发请求带来的服务器过载的问题, 将Nginx 服务器内置负载均衡策略进行优化, 提出一种由负载采集、算法调度以及健康检查3 个模块构成的动态负载均衡策略, 其中算法调度模块给出改进后的调度算法--动态负反馈调度算法, 以及新的度量指标。采用Apache BenchMark 的httpd-tools 工具进行测试, 结果证明, 改进后的策略使得服务器集群中的资源得到更为有效的利用, 系统的吞吐量和处理能力得以提高, 该调度算法无论在用户请求响应时间、实际处理的请求数, 还是负载均衡度都优于Nginx 内置的两种算法。     

一种基于免疫稳态维持的Web服务负载均衡模型

基于免疫稳态维持机制,提出一种负载均衡的面向服务的系统架构(service-oriented architecture, SOA)模型。首先分析了免疫稳态和SOA框架上的Web服务负载均衡问题,提出了基于免疫系统的扩展SOA框架,在此基础上提出了Web服务的动态负载均衡模型,建立两个阶段的负载均衡优化算法,在多Agent仿真平台下对比研究该模型的负载均衡能力。模拟实验和分析表明,该免疫模型能够提高支持Web服务的负载均衡性能,降低服务请求处理的失败比率。     

一种拓扑感知的虚拟网络重构算法

针对底层物理网络负载不均衡问题,根据节点和链路的负载状态,动态地选择负载过大的物理节点和物理链路进行重构。通过建立拓扑感知的虚拟网络重构模型,将虚拟节点迁移到距离其邻居映射节点最近的物理节点上,优化底层物理网络中虚拟重构节点的映射位置,降低虚拟网络重构的资源开销。模拟结果表明,TA-VNR算法有效地均衡了底层物理网络的负载水平,降低了虚拟链路的重构路径长度,提高了虚拟网络请求接受率。     

大数据网络并行计算环境中生理数据流动态负载均衡

针对医疗大数据服务系统中生理数据流动态负载不均衡问题,传统方法处理能力只局限在某算子所处节点可处理的窗口范围,在数据逐渐增加的状态下处理能力不足,容易出现数据流拥塞的情况,而且忽略了对整个体系的负载分布和动态负载均衡中迁移决策的研究。为此,提出了一种新的大数据网络并行计算环境的生理数据流动态负载均衡方法。首先利用元组key的Hash值得到节点相应数据块,利用数据块记录获取相应目标节点,将数据元组输出。同时,对并行计算熵进行扩展,将其定义至异构集群,对其进行求解。将网络并行计算环境下并行计算熵看作医疗大数据服务系统中生理数据流动态负载均衡度的衡量指标,通过并行计算熵对是否需要进行负载迁移进行判断,并且通过并行计算熵确定迁移任务的方式及迁移量,从而制定迁移决策,实现大数据网络并行环境中生理数据流动态负载均衡处理。经实验验证,本文方法可行性高,计算性能及动态负载均衡性好。     

基于COM+的组件负载平衡的研究

为解决应用服务器因大量访问,导致单个服务器不能承受的问题,提出了一个基于COM 组件的负载平衡模型来解决这个问题。该模型可以合理分配群集内服务器,让所有服务器共同合理分担业务处理请求。将此模型应用于某账户管理系统中,也取得了较好的平衡负载作用。     

考虑真实场景动态事件的动态取送货问题

实时城市配送决策高度依赖于环境的变化,须及时处理配送系统中由各种动态事件带来的需求和环境变化. 综合考虑新请求逐渐出现、旧请求修改或取消、交通拥堵状况和车辆抛锚4种动态事件对车辆路径规划和配送服务的影响,重新建立考虑实时场景多项动态事件的取送货（DPDP-MDE）动态车辆路径规划模型. 设计动态算法框架求解该模型,给出调度时域内静态子问题执行规则和计算规则;针对具体静态子问题,采用构造型启发式算法生成初始可行解,分别采用禁忌搜索算法和自适应大规模邻域搜索算法2种智能优化算法,改善初始可行解质量;在更新路径规划方案时,运用未固定动态插入法,解决处于规划中的未固定请求和新请求同步处理问题. 数值实验表明,所提出的模型及设计的动态算法框架能有效解决带时间窗的动态取送货问题（DPDP-TW）.     

云计算环境下基于能耗感知的弹性资源管理机制

目前云计算环境中弹性资源管理的研究,主要考虑了系统的功能和性能,较少关注到能耗问题。设计了一种结合请求率预测与能耗感知的弹性资源管理方法。该方法首先根据获取的请求变化信息学习基于小波变换的模型以准确预测用户对应用的请求率,然后根据请求率与资源开销信息将任务映射到资源开销相对固定的应用执行单元,以达到对系统能耗的弹性管理。通过实验对不同的弹性策略的性能进行比较,验证了该方法在保证服务质量的前提下能更有效地降低能耗。     

应用于测试资源匹配的婚姻稳定算法改进

下一代自动测试系统中将实现测试资源的动态分配,我们使用婚姻稳定(Stable Marriage)算法来解决测试过程中测试资源与被测设备的匹配问题,本文中使用择偶倾向队列缩减模型对求解典型"婚姻稳定"问题的Gale-Shapley(G-S)算法进行优化.该模型中使用择偶倾向队列描述婚姻稳定问题中匹配优先顺序,该队列会随着算法进行逐渐缩短,在简化数据规模的同时优化了处理婚姻稳定问题的G-S算法处理流程,改进后算法实现无效匹配请求的预先清除,从而使用后来请求优先的原则对匹配请求进行处理机制,对原有算法的时间空间成本实现了优化,适应了测试资源匹配任务的需求.     

CDNs基于缓存区预测机制的负载均衡算法

提出了一种基于缓存队列长度动态预测机制的请求重定向（BMP）算法,采用M/M/1排队模型对分布式内容分发网络的负载均衡算法进行了描述,基于队列长度预测的机制减少了分发请求过程中不必要的重定向,同时可以克服单点过载问题.仿真分析结果显示,相比于之前的负载均衡控制策略算法,所提出的BMP算法对服务器缓存区队列长度的均衡效果更优;同时,由于减少了不必要的重定向,也降低了请求响应过程的时延成本.     

认知无线网具有业务感知功能的新型路由协议

针对无线网络中的路由协议以被动方式处理网络拥塞,可能导致更多的数据丢失、更长的时延和更大的网络开销问题,提出了可用于认知网络的具有业务感知能力的路由协议(Traffic-Aware Cognitive Routing,TACR).TACR通过应用基于维纳过程的预测方法,利用局部探测信息使节点快速、准确地感知到网络中业务状态的变化,从而优化了网络路由,均衡了网络负载.同时,TACR引入分布式Q学习算法,根据网络状态自适应地调整路由生存期,提高了路由对业务分布的自适应性.在合理的开销下,对典型场景中TACR的性能进行分析,证明了TACR性能的优越.仿真结果表明:在重负荷时,与已有协议对比,TACR的平均端到端时延减小约40%,丢包率降低约10%,网络开销减小约27%。     

基于模糊控制理论的RED改进算法

针对RED算法在业务突发度较强或流量抖动较大时不能获得满意的吞吐性能的问题,提出一种基于平均队列长度和平均队列长度变化的模糊控制RED算法．该算法不再对每个队列设置固定的门限,而是根据当前网络流量的状况动态地推理出数据包的丢弃概率．     

LEO卫星星座系统组播报文扩散算法

为了解决星际链路子网出现重负载时组播报文扩散问题,提出了LEO卫星星座系统组播报文扩散算法．依据每个卫星节点的流量分布,采用基于链路负载的广度优先树算法,生成到目标节点路径最短的广度优先树和扩散转发表．组播报文依此能够避开拥塞链路和节点,以最佳路径快速扩散到各个卫星节点,且不会出现环路．仿真结果表明,当网络重负载时,采用本算法,其组播报文扩散时间与网络轻负载时大致相同,且报文不会丢失,满足组播报文扩散时延最短且无环路的要求．     

失序可控的实时多径传输负载分发模型

提出了一种用于实时多径传输的失序可控的负载分发模型.根据目的端反馈的各条路径的传输质量以及路径之间的失序信息,在源端动态更新各条路径上的负载分配份额,在满足与路径传输质量成正比的负载均衡的同时,最小化目的端的数据包失序风险.仿真结果表明,负载分发模型可有效降低目的端由数据包失序导致的丢包率.     

Multipath Source Self Repair Routing Algorithm for Mobile Ad Hoc Networks

A multipath source self repair routing (MSSRR) algorithm for mobile ad hoc networks is proposed.By using multiple paths which can be repaired by themselves to transmit packets alternately, the network‘s load is balanced, the link state in the network can be checked in time, the number of the times the route discovery mechanism starts is decreased. If only one route which will be broken can be used to transmit the packets, the route discovery mechanism is restarted. The algorithm is implemented on the basis of dynamic source routing (DSR). The effect of MSSRR on lifetime of the access from the source to the destination and the overhead is discussed. Compared with the performance of DSR, it can be seen that the algorithm can improve the performance of the network obviously and the overhead almost does not increase if the average hop count is larger.     

实时Ad hoc按需距离矢量路由协议

针对现存的Ad hoc网络路由协议普遍存在延时较大、不能满足实时应用的传输需求的缺陷,在Ad hoc按需距离矢量路由(AODV)协议的基础上,提出了一种具有实时意识的Ad hoc按需距离矢量路由协议实时Ad hoc按需要距离矢量路由(RAODV),并通过仿真实验在不同的网络状态下对RAODV与AODV的性能进行了对比。实验结果表明:在常规网络负载的情况下,RAODV可以获得和AODV同等水平的分组投递率,而数据分组的平均端到端延时和路由负荷则相对要低一些;在网络负载比较大的情况下,两种协议的性能都有所下降,但相对于AODV来说,RAODV的性能下降幅度要小很多,并且可以获得更高的分组投递率,更低的数据分组平均端到端延时和路由负荷。     

Adaptive DirectShow Framework for Layered MPEG-4 Video Multicast

An extensible framework was proposed to implement the hierarchical and adaptive control andfeedback mechanism of layered MPEG-4 video multicast transmission in DirectShow architecture. In ourframework, layers of MPEG-4 video and FEC data are wrapped dynamically in RTP packets to pass through theheterogeneous network effectively. An adaptive control center is designed to control the actions of the related     

船用螺旋桨负载动态仿真装置研究

提出了一种动态仿真船用螺旋浆负载的实验装置,该装置能仿真螺旋浆在各种工况下的静,动态特性,为推进电机提供逼真的轴负载,装置的主体是转左随动系统,其反馈转矩的测量采用了转矩传感器,文章建立了系统的数学模型,设计了转矩随动系统,利用设计的装置进行了综合仿真,仿真结果与螺旋浆负载实际响应接近。     

一种动态监测模型的研究

在开放动态的网络环境中,分布式软件呈现出规模庞大、松散聚合、行为复杂等特点,需要对其进行动态监测。提出了一种由策略驱动的监测模型,该模型由适应性策略选择AOP切面,监测模型的监测器由这些切面组成。利用动态织入机制,在目标系统运行过程中,随着监测值的变化,适应性策略动态地增加或删除监测器。因此,监测模型能自适应程序和当前系统的变化,动态调整监测强度,以使监测负载保持均衡,从而取得最佳监测效果,达到动态监测的目的。模拟实验结果表明,所设计的监测模型是合理的。     

TCP/IP协议在多人网络游戏中的应用研究

多人网络游戏中协议是很重要的保证,通过对网络协议的比较发现:TCP协议能够保证数据包的完整、有序地传送,但传送数据包的速度比较慢;而UDP传送数据包的速度远远快于TCP协议,但是不保证数据包的传送和有序。为此,文中讨论了选择TCP/IP的理由,以及为克服TCP协议传送速度慢而采取的一些方法,诸如用W insock函数族来开发客户端,采用更高效的重叠I/O模型;并在服务器端做详细的设置,比如对服务器的网络连接做设置,对消息做设置,特别阐述了使用服务器广播技术,把游戏地图分成九块广播出去,并采用二维矩阵碰撞检测的方法,把相交块的坐标转换成内部坐标,然后进行运算,算出块之间的相对位置,并着重给出了同步问题的解决方案,最后阐述了综合同步法的设计思路;文中还根据论述内容画出了关于"客户端非重要消息的处理流程"图和"客户端重要消息的处理流程"图,使读者一目了然。