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首页电子商务Web集群:新任务调度算法优化实现价值
本文主要探讨了"基于区分服务的集群接纳控制和负载均衡算法"在2006年的研究进展,针对电子商务Web集群服务的快速发展,提出了一个新颖的两阶段结合的调度策略。该算法以系统总实现价值率为核心目标,充分考虑了电子商务服务的特性,特别是会话完整性。算法设计中,任务优先级(价值率)和截止期被作为关键参数,这有助于确保任务的优先级排序和合理分配,同时利用访问局部性原则来提升系统的整体性能。 任务接纳控制部分,算法通过评估每个任务的价值率和截止期,决定是否接纳新任务,以保证服务质量和系统效率。而负载均衡则是在接纳控制的基础上动态调整集群内的工作负载,使得各节点能充分利用资源,避免过载或资源浪费。 在数据结构和调度算法的设计上,文章详细描述了如何存储和处理任务信息,以及如何根据任务特征进行决策。通过对实现价值率、区分服务保证率等性能指标的分析,算法的优越性得到了量化评估。通过仿真实验,该算法与文献中已有的其他调度算法进行了对比,结果显示,新算法在满足服务质量和效率上表现出色,具有更好的性能。 关键词如"接纳控制"、"区分服务"、"任务调度"、"会话完整性"和"服务质量",进一步强调了论文的核心关注点。这项研究为电子商务Web集群服务提供了有效的资源管理和优化策略,对于提高集群系统的稳定性和用户体验具有重要意义。
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Vol
.3
2
N!J
4
计算机工程
月
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2
却
年
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V
且
正"BZ
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咄
2·M
。
tw
F
第
32
卷第
4
期
Computer
Engineering
·网络与温情·
文章编号
I
lOO(
•3428(2006)04•
1131
-4
13
文献标识码
:A
中回分类号:
TP3
归
基于区分服务的集群接纳控制和负载均衡算法
越丰收,陈志刷,刘安丰
(中南大学信息科学与工程学院,长沙
410mm
摘要
z
针对日益增长的电子商务
Web
集群服务,该文以系统总实现价值率为目标,提出了'种新的基于区分服务的任务接纳与负载均
衡两阶段有机结合的民分服务调度算法。该算法针对电
F
商务服务的特殊性,在考虑会话完整性的暴础1:,
t
费综合丁
Web
请求任务的
任务优先级(价值率)与哉止期两个参数,同时利用访问问部性原用以提高系统的总体性能,并给出了实现的数据结构与调度ff.~去
n
从实
现价值率、以分服务保证率等儿个
}î
面,分析了算法的』性能;然后根据仿真实验对该算法以及文献中已提
:11
的调度算法ìlJ:行了比较分析,
结果表明该算法优于同类算法"
关键词:接纳控制;区分服务;任务调度;会
ì
,Ji完整性;服务质量
Differentiate Services Based Admission Control
and
Load Balancing
Algorithm for Clusters
ZHAO
Fengshou
,
CHEN
Zhigang
,
LIU
Anfeng
(College 0
1'
In
l'
orrnatío
日
Scíence and Engineeríng, Central South Uníversíty, Changsha
41(083)
(Abstract)
Takíng account
of
increasìngly c-comrnercíal Web cluster
servíces
町
aìmíng
at
overall valuc realìzation ratio‘ a
l1
CW differentiate
~ervices-based
adrníssíon control and load balancìng algorìthm
t'
or
clusters ís proposed. Due
to
the specialty
of
e-commercial 阳
rvices
,
ensuring the
íntegrality
of
sessions
is
the rnain goal
of
the algorithrn: also. the value ratio and deadline
of
Web reques
l,
and access localíty is
cO
l1
sidered to
improvc the overall
pcrformanccφThcn.
thc implementatio
l1
of the algorith
l11
and
SO
I11
C ímportant data structure ís
gíven.
人
t
last, the
alg
口
rithm
is
analyzed in
c
口
nsideration
口
f
the number
of
the value
realintion
ratin,
;l
nd
the ensurability
of
dìfferential service.
Th
c res
lI
lt
of
cornpare between
simlllations test and exístìng schedulìng schcmes shows that scheme
propo
盹
d
ìn
this paper
is
bettcr than other algorithms.
(Key
words)
Admission control; Differentiate services: Task schcdlllc: Integrality
of
sessions: Q
lI
ality
of
service
1
概述
随着
Internet
的飞速发展,传统的靠单向服务器提供
Web
服务的
H
法已经不能满足人类的需要,同此越来越多的
站点采用甚于集群的体系结构来提供服务。而如何对这些任
务在前端分发器进行处理机指派(即负载均衡)
,以政在各
后台处理机
t
ìJ.t行任务选择调度(即撞纳控制)就成为_...类
「分现实的研究课题。
在集群体系结构模型
l
卡涉及纠两个独
ι
的逻辑部分,即
负载均衡和任务接纳控制,对这两个概念作如
F
定义:
(1)
负载均衡:将接收到的任务依据一定的原则分配到集群巾的
各台服务器
t
去进行处理。其目标是使各台服务器的负载比较"均
衡合理"地分布,从而获得较高系统的总体处理能力,介理地利用
资源
n
(2)
接纳控制'任务接纳是指处理器从待调度队
qlJ
'I
1
选择"合适"
的任务来调度执行。当选择任务进行调度时,在兼顾任务服务质量
的前提}',耍尽可能多地完成任务,以期获得较好的整体性能及个
体价值回报。
目前,一些比较典驯的算出有轮循、最少连接优先、快
速反应优先、选择加权百分数率、随机选择、队州长度阐值、
最高优先级优先和加权优先级优先等。但是这些算法总体来
说存在以下不足之处:
(1)缺少对区分服务的考虑或者考虑不周。现代
Web
应用程序
对任务都有优先等级划分,
mî
l:述各算法没有对任务的关键性加以
院分,造成许多本可以完成的服务错过截止期,这样系统在过载时,
性能会刷
i!,~
降低,给平在体'陈能带来
l
叫大冲,
1]η
(2)
目前电子商务等
Web
应用程序基本
k
都采用动态服务器技
术,这种技术的-个最大的特点是它是萃
r
会话的。像电子商务这
类
Web
成用程序,很多任务之间是相关的,只旬·连串的任务(合
N~
起称为事务)完成之后,才能真正得到
l
价值,在这个过程中任
何一个任务巾断都会导致"前功尽介
:"11i
,庭成系统资源极大的浪
费巳前面(1(1辈革法没有考虑会话的完整性,采用类似抢占式调试算法,
事务经常会被新到达的高优先级任务中断
η
(3)
大多数算法对访问存局部性的考虑片面。显然有些研究人员
应;识到了
访问局部性对提高系统性能有重大影响
l4l
,但是大多只是
将
ìJj
存相|司的任务指派到同→服务器上,在任务选择时对访问同部
性术加考虑。如果能够在任务选择调度时将访问同一面目的任务尽
最指派到同·白机器的问时,而在同一台机器的任务队列中将访问
同严页丽的任务在尽量接近,条件是不错过已经进入队列的任务的
截止期,这样
l
可能节省
CPU
处理时间和磁盘
10
时间,从而取得
更好的效果。
(4)
虽然目前为止对单台
Web
服务器上的任务接纳控制己有相
当多的研究川,但是前面的算法大多数都只考虑了负载均衡,而未
考虑请求被指派给后端真实服务器之后的任务接纳控制间题。事实
上,结合前端分发器的负载均衡功能以及后端服务器的任务接纳控
基金项目:国家高技术研究发展计划基金资助项目
(2002BA711AO
R);
湖南省自然科学基金资助项目
(03JJY4l
附
4)
作者筒介:赵丰收
(1981
一),男,硕
1
二牛,主研方向:集群系统,网
络计算;陈志刚,博导、教授;刘安丰,博
t
生
收稿日期:
2005-02-26
E-ma
iI:
fcng~hou_csll~
号
163.c
口
m
131
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