论文研究-基于负载权值的负载均衡算法.pdf

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为解决服务器集群负载分配不均的问题, 综合考虑节点负载和节点性能信息, 提出了基于负载权值的动态反馈负载均衡算法。利用负载权值选择分配负载的节点集合, 保证性能高的节点分配到较多的负载; 引入负载差值计算节点分配负载的概率, 使得负载的分布更加均匀; 通过负载增量及负载修正保持系统的稳定性。使用OPNET仿真软件进行测试, 结果表明该算法能有效提高负载均衡效率, 有较好的负载均衡效果。
第12期 张玉芳,等:基于负载权值的负载均衡算法 4713 之比,达到了预期的效果。 载均衡算法提高了15.76%,均衡效果有了明显的改善。 load ol servers 4结束语 950交态△21000 △△A△△A△ 6-AAAA△△△△AAA 负载均衡算法是负载均襖集群的核心部分,优秀的均衡算 800 法能发挥集群的优势,充分利用集群的各种资源,为用户提供 051015202530051015202530高质量的服务。通过分析常用负载均衡算法的优缺点,本文提 图2 Connection算法实验结果图3MTN算法实验结果 出了一种基于负载权值的动态反馈负载均衡算法,该算法的主 要特点是:充分应用节点的实际负载和性能两个因素,指导任 务的分配,通过负载修正保证系统的稳定性。实验表明,该算 110 法能更好地提高均衡效率,增强负载均衠集群的稳定性。 100 当然,本文提岀的算法也存在不足,例如使用修正负载增 900如命么A△A△ LA-A-A-AAd 量来抵消节点完成任务对负载造城的影响,有一定的滞后性。 另外,均衡效率虽然有了一定的提高,但与理论上存在差距 700 051015202530 在以后的实验中,将不断完善节点负载的分配和修正机制,进 m 图4 Weigh算法实验结果 一步提晑算法的均衡效率。 负载均衡算法最终的目的是充分利用节点负载和性能的参考文献: 信息,将任务分配到集群节点卜,使得各个节点的负载与其性[1]郭成城,晏蒲柳.一和异构We服务器集群动态负栽衙算法 能成正比,为此引人了均衡效率对比三种算法的性能。均 [J].计算机学报,2005,28(2):179-184. 衡效率H(S)是指节点实际的平均负载与按照算法分配理论2]陈伟,张玉芳,熊患阳,动态反馈的异构集群负载均街算法的实现 上的平均负载的比值。为了简化计算步骤,取集群中的第一个 [J].重庆大学学报,2010,33(2):73-78 节点作为参考系,使用式(10)计算。 [3]田织亮,左明,吴绍伟,一种改进的基于动态反馈的负载均衡算法 「J.计算机工程与设计,2007,28(3):572-573. L(S:)/L(S1) H(S)=C(S)/C(S1)2=0,1,…,n-1 (10)[4』胡忘刚,张艳平.基于日标约束的分层动态负载均衡算法[J].计 由均衡效率定义可知,比值越接近于100%算法性能越 算机应用研究,2011,28(3):1105-1107 [5. BRYHNI H. A comparison of load balancing techniques for scalable 好。一种算法的均衡效率结果如表I所示。 Web servers[J. IEEE Network, 2000, 14(4): 58-64 表1三种负载均衡算法的均衡效率对比 [6买京京,龚红艳,宋氿贺.集群系统中的动态反馈负戟均衡策略 算法服务器S1服务器S2服务器S [J].计算机工程,208,34(16):114-115. Weight 00% 77.04% 77.39% MTN 72.42% 61.63% [7ˉ刘健,徐磊,张维明.基于动态反馈的负栽均衡算法[J].计算杌工 Connection10%65.51%51.44% 程与科学,2003,25(5):65-68 据表1可得,最小连接法的均衡效率最低,性能最高的节 [8」操惊雷,同建国,秦磊华,基于 OPNET的网络压力仿真[J].计算 点均衡效率仅51.44%,均德效果最不理想;基于动态反馈的 负载均衡算法根据不同节点的性能计算分配任务的概率,均衡「9 SOKLIC M E. Simulation of load balancing algorithms: a comparative study[ C]//Proc of ACM SIGCSE Bullctin. Ncw York: ACM Prcss 效果有了较大的改进,但性能最高的节点均衡效率仅61 2002:138-141 63%;木文提出的算法,通过综合考志节点的性能和负载等因10」 ALTMAN E, AYEStA U, PRABIIU B J. Load balancing in processor 素指导任务的分配,使得负载分配更加均匀、合理,各个节点分 sharing systems C//Proe of the 3 rd Internal anal Conferene e on 配的负载比例最接近于节点性能的比例,均衡效率达到77 Performance Evaluation Methodologies and Tools. Belgium: ICST 39%,相对于基于动态反馈的负 (上接第4710页) the discreteness of remote hosts[ C ]//Proc of the 32nd IEEE Local [4.. Xing, DUAN Hai-xinl, LI Xing. Identifical ion nf P2P Traffic hased Conmpnuler Nelworks. Washington DC: IEEF Cormpuler Sociely, 2007 on the content redistribution characteristic C //Proc of International 237-238 Symposium on Communications and Information Technologies. S. [ 10] CONSTANTINOL F, MAVROMMATIS P. ldentifying known and un- 1.1:IEEE,2007:596601 known peer-to-peer traffic[ C 1//Proc of the 5th IEEE International [5 MATSUDA T, NAKAMURA F, WAKAHARA Y, et aL. Traffic fea- Syrnpcsium on Network Computing and Applications. Washington tures fit for p2P discrimination C ]//Proc of the 6th Asia-Pacific DC: IEEE Computer Society, 2006: 93-10 um on Information and Telecommunication Technologies 11]CHEN Zhen-xiang, YANG Bo, CHEN Yue-hui, et al. Online hybrid 2005:230-235 Ira[Tic classifier for peer-Io-peer 16 BARTLETT G, IIEIDLMANN J. PAPADOPOULOS C. Inherent be- [J. Applied Soft Computing, 2009, 9(2): 685-694 haviors for on- line dctection of peer-to- pccr filc sharing[C]// Proc of[12]杨国良.国际VoP流量特征分析J].电信科学,2007,57(6) IEEE Global Internet Symposium. Alaska: IEEE, 2007: 55-60 [7 ERMAN D, ILIE D, POPESCU A. Bit Torrent traffic characteristics [13] CAMPELL W M, SINGER E, TORRES-CARRASQUILLO PA [CJ//Proc of International Multi-Conference on Computing in the aL. Language recognition with support vector machines[ C]//Proc of Global In formalion Technoloyy. Washinglon DC: FEE Cumpuler Soc i IEEE. Olyssey: The Speaker and Ianguage Rerxignilin WorkshIp ty2006:42-49 2004:41-44 [8]LOR'J, DIAZ J R, JMENEZ J M,etal. Public domain l2P[14]邓乃杨,田英杰,支持向量机:理论、算法与拓展[M].北京:科 filc-sharing nctworks mcasurcments and modeling Cl//Proc of Intcr 学出版社,2009:32-94 national Conference on Internet Surveillance and protection. Washin 15 WITTEN I H, FRANK E. Data mining: practical machine leaming ton DC: IEEE Computer Society, 2006: 10-16 tools and techniques[M]. 2nd ed. San Francisco: Elsevier Inc [9] CHENG W Q, GONG J, DING W. Identifying BT-like P2P traffic by 2005

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