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DHT服务器集群系统的负载均衡研究

张永辉  
【摘要】:随着Internet的快速发展,对于网络带宽及计算机数据处理能力的要求也越来越高,DHT (Distributed Hash Table)服务器集群(Cluster Server)技术越来越受到大家的重视。典型的应用场景有P2PSIP服务器集群、分布式IMS系统、分布式DSN系统等。在DHT服务器集群系统中也存在负载均衡的问题。一般的DHT网络中往往会存在O(logN)的负载不均衡度。传统的负载均衡算法没有充分考虑DHT服务器集群的特殊性,达到的负载均衡效果也有限。本文提出了一种适用于DHT服务器集群系统的负载均衡算法,该算法相对以往负载均衡算法可以达到更好的负载均衡效果,并且具有较小的算法开销。 本文的主要工作包括以下部分: 1、提出新的虚拟节点方案以减小节点的路由维护开销。本文提出将节点ID所担任的路由维护功能和数据存储的功能进行分离。通过此项改进,系统中每个节点只需要维护单一的路由表和邻居节点表,大大减小路由维护的开销。 2、提出指定虚拟ID生成方案以达到更好的负载均衡效果。该方案在生成虚拟ID时更有目的性、针对性,通过仿真和实际系统测试表明该方案具有更好的负载均衡性能和更小的资源搬移开销。 3、实现了DHT服务器集群系统BLESS,并对文中的负载均衡算法的性能进行了测试分析。本文对于BLESS系统的整体结构以及重要模块的设计进行了详细介绍,并对于我们设计的负载均衡算法性能进行了实际测试分析。 综上,本文通过提出了一种适用于DHT服务器集群系统中的负载均衡算法,该算法充分考虑了应用场景的特点,达到了良好的负载均衡效果以及较小的算法开销,相比传统算法具有更好的性能。本文从仿真和实现两方面对于算法的性能进行了分析和验证,充分保证了算法的可用性和可靠性。


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