集群服务器的性能分析与研究

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人类社会正在进入以网络为中心的信息时代,快捷、高效、功能齐全的信息服务模式是人们追求的目标。WWW的流行促进了互联网使用的指数增长,但是WWW的过量增长导致网站请求流量的增长变得更加无法预知,因为网站容量不能满足应用需要,网站管理员不得不面对网站容量扩充的现实问题。所以对服务器系统进行性能评测,提供一系列高性能的服务器实现策略是众多研究者面临的极富挑战性的任务。本文研究的集群Web服务器性能评测技术就是围绕如何提高服务器服务质量展开的。 本文研究的主要内容包括集群服务器的体系结构研究、Web服务器负载特性分析、服务器容量分析、请求优先级调度等。首先,本文通过对当前各种服务器体系结构的性能分析,提出了一种新的服务器性能分析模型CWSS(集群式Web服务器结构模型)。作为一种开放排队网络模型,对CWSS模型进行模型模拟可以获得许多与服务器性能相关的细节信息,例如服务器性能、服务器体系结构、实现策略和服务器负载间的相互关系等等。第二,就负载的总体特性和局部特性进行了深入的分析。作为服务器软件实现技术的重要基础,准确地预测服务器负载变化情况对集群Web服务器性能评测具有非常重要的理论和现实意义。第三,本文给出了与服务器容量有关的各种概念,讨论了服务器容量设计与测试的基本流程。根据阻滞增长规律提出了适度容量的粗略的定量分析模型,并将该模型应用于服务器的负载预报。第四,在分析响应时间、客户请求到达率、线程数量和调度策略的关系基础上提出了动态优先级调度策略DPSP。通过改变客户请求的执行顺序,提高客户请求服务质量。将DPSP策略和先来先服务策略FCFS、短作业优先策略SRF及DEDF策略进行了比较,结果表明动态优先级调度策略可以在响应时间增量相对较小的同时显著提高WWW的服务质量。
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