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随着互联网的发展,互联网的用户数持续上涨,人们的上网时间越来越多,上网方式也是多种多样,Web服务器在单位时间内处理的请求数也会不断增加,因此,对各个服务器处理高并发的能力也是一个巨大的挑战。与此同时,网络所产生的数据呈指数级增长,如何有效的实现数据对接、数据管理和数据共享,成为大数据时代愈发突出的问题。为了解决这一类和数据相关的问题,苗放教授于2012年提出了一种面向数据的体系结构(Data Oriented Architecture,DOA)。DOA是建立在云计算基础之上,面向数据和以数据为核心,通过数据注册中心(Data Register Center,DRC)和数据权限中心(Data Authority Center,DAC)来对数据进行统一的管理,提供了一种高效安全的数据管理服务。DOA的核心部件DRC是直接负责数据管理的模块,在整个体系结构中起着重要的作用,因此DRC的性能将会直接影响DOA的性能。 由于所有的数据交互都会通过数据注册中心DRC,所以DRC中的数据访问量必定会非常大,因此为了给用户提供高效可靠的数据服务,DRC在设计和实现上必须采用集群技术作为前提保障。Nginx因其优秀的服务器性能,越来越多的公司用Nginx服务器代替原有的服务器,其优秀的负载均衡策略,也得到很多社区的关注,所以本论文为DRC集群设计了一种基于Nginx的负载均衡策略。Nginx内置的负载均衡算法都是静态的,已经不能满足需要,而内置的加权轮询算法是一种很好的调度算法,所以本文将其修改成为动态考虑服务器剩余性能的动态加权轮询算法,形成一种动态的加权轮询负载均衡方法,进一步提高了DRC集群的性能。 本文的研究内容如下: (1)介绍了本文的选题背景和意义,并根据论文研究内容介绍了DOA的核心DRC、Nginx和负载均衡技术的发展。 (2)核心部件DRC是保障DOA体系架构稳定健壮的前提,因此研究并学习了集群技术、负载均衡和Web服务器等技术,为DRC集群提出了一种基于Nginx的负载均衡策略。 (3)深入学习了Nginx服务器的负载均衡算法:IP-Hash算法、加权轮询算法和加权最小连接数算法,总结发现这些算法都是静态的负载均衡算法,无法充分发挥集群的性能。因此,本论文在对Nginx源码和负载均衡策略深入学习之后,提出了一种改进的动态加权轮询算法,优化负载均衡,提高了DRC的并发访问量和吞吐量。 (4)设计并实现了DRC集群负载均衡服务器,并将改进的动态加权轮询算法应用到设计方案中。再用工具测试DRC集群的性能,对比验证了动态加权轮询算法确实可以提高DRC服务器集群的性能。 本文的创新点及成果如下: (1)从DOA架构出发,根据DRC的实际需求和特点,为DRC集群设计了一种基于Nginx服务器的高可用的负载均衡服务器集群。 (2)学习Nginx服务器的负载均衡算法,提出了一种改进的动态加权轮询算法,改进Nginx服务器,进一步提升了DRC集群的访问性能。