基于Multi-Agent的动态负载平衡技术研究及应用

【摘要】：随着信息科技的进步和通信技术的不断发展,计算机技术已发展到以网络为中心的信息交互时代。网络服务站点也不再局限于提供HTTP、FTP等传统类型的服务,新的服务类型如流媒体音视频、网络游戏等也随处可见。随着网络服务多样化、信息海量化和用户数据交互实时化,各网络服务提供者面临的问题是如何满足日益增长的用户海量访问请求。 然而随着信息技术的不断发展,网络服务的瓶颈已不再是网络本身的通信质量,而是服务器的性能。传统的单一服务器系统处理用户请求的能力非常有限,重新购买大型的服务器会使原有服务器闲置,造成资源浪费。 基于上述需求,构建高性能和高可用性的服务器成为解决此问题的关键。集群系统能够充分利用现有服务器实现较高性能的计算系统,并通过各服务实体的协同合作完成任务的实时处理。它具有自治性、并行性、扩展性和透明性等一系列优点,已成为一种有效的并行/分布式计算资源,受到广泛的欢迎。如何充分有效地利用集群系统资源,以及如何缩短用户请求响应时间是我们需要解决的重点问题。负载平衡技术是解决此问题的有效途径。 本文在研究集群技术、负载平衡技术及Agent技术的基础上,利用转移策略、选择策略、定位策略、信息策略等负载平衡策略,设计了一种基于Multi-Agent的动态负载平衡算法,采用集中式调度策略,以JADE平台为试验床,将启发式调度策略与主动式调度策略相结合,设计实现请求解析Agent、负载信息收集Agent、负载信息监测Agent、负载迁移Agent、参数调整Agent等协作实现系统的负载平衡并对算法的有效性进行了验证。另外,本文对参数动态调整、会话数据支持、MAS系统的容错管理机制作了进一步的研究,以更好的实现系统的负载平衡。为了更有效的实现系统的负载平衡,对参数的调整采用了模糊控制技术。