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基于云计算服务的弹性负载均衡机制的研究与实现

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基于云计算服务的弹性负载均衡机制的研究与实现

作者：陈俊丽成都理工大学

学位级别：硕士

云计算是一种基于互联网的超级计算模式，它不仅改变了网络的服务模式，同时也提供了一种新的商业模式。云计算的核心思想是，通过网络将计算资源建立一个资源池，对计算资源池进行统一管理和调度，根据用户的需要对资源进行按需分配。... 详细信息

云计算是一种基于互联网的超级计算模式，它不仅改变了网络的服务模式，同时也提供了一种新的商业模式。云计算的核心思想是，通过网络将计算资源建立一个资源池，对计算资源池进行统一管理和调度，根据用户的需要对资源进行按需分配。随着网络的访问量和数据流量的快速增长，那么处理能力和计算强度也会增加，单一的服务器不能承担业务的增加，就需要增加硬件的投入，而云计算的目的是节省资源，所以增加硬件将与之违背。弹性负载均衡就是将单个高负载的运算分担到多台节点设备上并行处理，每个节点处理后将结果汇总并返回给用户，这样就提高了系统的处理能力。本文分析了云计算技术在当今研究的背景与意义，从国内外对云计算研究现状分析了云计算的研究现状以及云计算的重要性。对云计算的概念、特征和服务方式做了详细介绍。云计算的关键技术是虚拟化技术，本文分析对比了KVM、Xen和VMware三种比较常见的虚拟化技术，对他们具体虚拟化的实现做了详细介绍。在本文中采用的是KVM虚拟化技术实现底层云平台的虚拟化。通过对静态负载均衡算法的分析，由于静态负载均衡算法对服务器的性能要求一致，所以在本系统中选择了动态的负载均衡算法，对动态负载均衡算法的实现主要是通过监控采集数据，在本文中采用的是开源软件ganglia作为信息的采集、发送和接收。在服务器端接收到了资源负载的信息，通过分析服务器中的虚拟机实现动态的弹性负载资源调度。在本文中底层的云计算平台选用的开源云OpenStack，对OpenStack组件和逻辑架构做了深入的研究，启动虚拟机是云计算平台比较重要的，所以本文详细介绍了在OpenStack中启动虚拟机的过程。在底层实现了物理机的虚拟化，在上层采用了WSO2实现对资源的合理分配，和对资源的弹性和自动伸缩功能的实现。在本文中软件的实现是通过python语言实现的。本文最后对负载均衡的云计算平台进行了测试，验证系统的可行性。通过搭建实验环境和压力测试实现了虚拟服务器的动态迁移，达到了资源的动态负载均衡，实现了云计算平台上的负载均衡。

关键词：云计算虚拟化技术弹性负载均衡 OpenStack 监控

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面向云服务平台的弹性负载均衡算法

计算机与现代化 2019年第10期 28-33页

作者：文婷婷李洪赭西南交通大学信息科学与技术学院

云计算主要通过虚拟化技术并以虚拟机的形式为用户的各种应用提供资源管理和隔离,但虚拟机的超负荷运行会降低这些应用的性能,因此需要通过虚拟机迁移来进行负载均衡以防止服务器过载。然而,以往的负载均衡方案都是基于确定性的资源需... 详细信息

云计算主要通过虚拟化技术并以虚拟机的形式为用户的各种应用提供资源管理和隔离,但虚拟机的超负荷运行会降低这些应用的性能,因此需要通过虚拟机迁移来进行负载均衡以防止服务器过载。然而,以往的负载均衡方案都是基于确定性的资源需求估计和工作负载特征来进行迁移决策,而没有考虑资源需求的突发性。本文通过对虚拟机资源需求跟踪观测,充分考虑其工作负载的动态性和突发性,提出一种弹性负载均衡的算法。该算法有效地解决了资源需求估计不准确和随机性特征资源需求预测的问题,为具有弹性需求特征的负载均衡问题提供了新的解决方案。最后将本文算法与相关算法对比,表明本文算法取得了较好的效果。

关键词：虚拟机迁移弹性负载均衡云计算

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一种Dubbo监控中心的弹性负载均衡方案

计算机与数字工程 2018年第7期46卷 1468-1472页

作者：曹郁朱志祥西安邮电大学西安710061 陕西省信息化工程研究院西安710061

为应对部署在Docker容器的Dubbo系统的高并发请求,将监控中心进行改造,制定相应的弹性负载均衡算法,提出一种弹性负载均衡方案。通过在监控中心引入报警模块和伸缩模块,在工作负载超出系统设定阈值时,及时对容器进行扩容,达到弹性负载... 详细信息

为应对部署在Docker容器的Dubbo系统的高并发请求,将监控中心进行改造,制定相应的弹性负载均衡算法,提出一种弹性负载均衡方案。通过在监控中心引入报警模块和伸缩模块,在工作负载超出系统设定阈值时,及时对容器进行扩容,达到弹性负载均衡的目的。该方案为系统提供了更加高效敏捷的策略,通过监控中心对服务调用次数的监测,能够灵活掌握系统的用户请求量,利用改造后的监控系统,该方案能够支撑突发的高并发请求的负载均衡。

关键词： Dubbo Docker容器监控中心弹性负载均衡

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私有云弹性应用服务框架的设计与实现

私有云弹性应用服务框架的设计与实现

作者：朱雨洁西安建筑科技大学

学位级别：硕士

在云计算技术日益成熟的今天,海量数据使得企业数据中心的压力日益增大,越来越多的企业选择构建企业自有的私有云作为业务平台。在数据安全得到保障的同时,私有云可以给企业云应用提供动态、灵活和高效的弹性服务。云平台的弹性服务使... 详细信息

在云计算技术日益成熟的今天,海量数据使得企业数据中心的压力日益增大,越来越多的企业选择构建企业自有的私有云作为业务平台。在数据安全得到保障的同时,私有云可以给企业云应用提供动态、灵活和高效的弹性服务。云平台的弹性服务使其对资源或服务的供给具有弹性伸缩的特点,这是云计算重要的特征之一。本文针对私有云的弹性服务展开研究,为适应云应用的可伸缩特征,设计了一套基于开源平台CloudStack的可弹性伸缩的云计算服务框架。论文主要工作如下:(1)分析云平台虚拟化资源运行机制,利用CloudStack提供的API接口,实现了虚拟资源和物理资源的管理、维护和运行。(2)设计了私有云弹性应用服务框架,该框架由应用层、弹性服务层以及虚拟资源层组成;弹性服务层又分为物理/虚拟资源监控模块,数据分析模块,弹性资源调度模块等;物理/虚拟资源监控模块,使用Libvirt库等工具实现了对资源及应用的负载情况的监控。(3)提出一个弹性云平台的弹性伸缩策略,结合应用程序的运行情况和应用自感知等特点,对运行应用程序的资源进行动态调整。该弹性策略可以适用运行时间差等导致的负载差异,同时还能够应对热点事件等引起的突发任务请求量激增,避免由于资源准备时间不足等导致的临时宕机事故。本文完成私有云弹性应用服务框架的设计与实现,通过负载测试验证平台的弹性伸缩策略,达到了应用弹性扩展的要求。该系统可以实现云环境中应用的自适应弹性调度,提高资源利用率,对减少企业运营成本有重要意义。

关键词：私有云弹性负载均衡 CloudStack 弹性应用

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西双版纳电信天翼云技术方案与应用研究

西双版纳电信天翼云技术方案与应用研究

作者：谭惠园南京邮电大学

学位级别：硕士

数字化时代背景下,中国电信将基于云、管、端基础设施(从业务-云、接入网-管、终端-端),紧密结合中电信的天翼云规划和发展战略,依托大数据和云计算平台创造一系列智能化、软件化、定制化的服务和解决方案,这将逐步将云平台构建成为最... 详细信息

数字化时代背景下,中国电信将基于云、管、端基础设施(从业务-云、接入网-管、终端-端),紧密结合中电信的天翼云规划和发展战略,依托大数据和云计算平台创造一系列智能化、软件化、定制化的服务和解决方案,这将逐步将云平台构建成为最主要的生产方式。西双版纳电信目前认真领会并落实了集团公司的政策精神,把天翼云作为公司的“生命线”来抓,从规划、建设、运营、营销等各个方面的工作环环相扣,使得西双版纳电信在云南省日趋激烈的云计算市场中占有有一席之地。论文结合本人负责的天翼云项目工作,分析了云计算的行业标准与产业趋势,研究了天翼云计算架构体系中的云主机、物理机、弹性伸缩、云硬盘、对象存储技术、云空间、对象私有云、弹性负载均衡、云安全、云数据库和云监控技术,搭建了PaaS平台,以及根据不同企业用户的需求提供个性化的技术解决方案。

关键词：天翼云云计算平台即服务弹性负载均衡虚拟私有云

基于Kubernetes应用的弹性伸缩策略

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计算机系统应用 2019年第10期28卷 213-218页

作者：陈雁黄嘉鑫西南石油大学计算机科学学院

弹性伸缩是云计算的关键特征,它可以根据应用程序工作负载及时扩展计算资源以实现在高并发请求下应用的负载均衡.基于容器的微服务更应具有弹性伸缩功能从而在不同的工作负载条件下稳定运行.目前广泛使用的容器编排工具Kubernetes的弹... 详细信息

弹性伸缩是云计算的关键特征,它可以根据应用程序工作负载及时扩展计算资源以实现在高并发请求下应用的负载均衡.基于容器的微服务更应具有弹性伸缩功能从而在不同的工作负载条件下稳定运行.目前广泛使用的容器编排工具Kubernetes的弹性伸缩算法灵活性差,应对突发流量Pod会频繁进行扩展,并且扩展程度不能满足当前负载要求,会造成系统不稳定.针对这一问题,本文提出了一种自动缩放机制,将响应式扩展与弹性伸缩容忍度相结合,确保了系统的可靠性,大大提高了系统的灵活性,并具有很强的应用负载能力.实验测试表明,当系统面临大流量、高并发请求时,通过本文的方法实施弹性伸缩以后,失败请求率下降97.83%,保证了系统稳定性,能够很好的实现应用的负载均衡.

关键词：云计算 docker Kubernetes 自动伸缩算法弹性负载均衡

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云应用管理平台的设计与实现

移动通信 2017年第8期41卷 69-73页

作者：温云龙广州杰赛科技股份有限公司广东广州510310

为了有效应对企业内部使用独占式物理服务器部署Web应用而造成硬件资源闲置和浪费的问题,提出了企业私有云的解决方案实现云应用管理平台。该平台研究虚拟化技术管理和调度底层虚拟化资源,集成了Web应用部署调度机制实现自动部署,并提... 详细信息

为了有效应对企业内部使用独占式物理服务器部署Web应用而造成硬件资源闲置和浪费的问题,提出了企业私有云的解决方案实现云应用管理平台。该平台研究虚拟化技术管理和调度底层虚拟化资源,集成了Web应用部署调度机制实现自动部署,并提出了弹性负载均衡完成多租户场景下对虚拟资源的动态共享。通过对比试验,平台虚拟资源可有效替代物理资源,克服了硬件的消耗浪费并节省了成本支出。

关键词：云应用管理平台虚拟化弹性负载均衡 PaaS IaaS