一種混合網(wǎng)絡(luò)下基于優(yōu)先權(quán)的負(fù)載均衡調(diào)度算法.pdf

1、隨著信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用和服務(wù)的流量與用戶規(guī)模與日劇增，巨大的網(wǎng)絡(luò)流量給在網(wǎng)絡(luò)上提供各種服務(wù)的服務(wù)器提出了前所未有的挑戰(zhàn)。通過(guò)在服務(wù)器上配置融合混合多網(wǎng)卡來(lái)提升服務(wù)器的帶寬，是一種既經(jīng)濟(jì)又有效的解決方案?，F(xiàn)有的Linux內(nèi)核Bonding技術(shù)實(shí)現(xiàn)了把多個(gè)有線的物理網(wǎng)口聚合為成單一虛擬網(wǎng)口的方法，但在實(shí)現(xiàn)接收數(shù)據(jù)負(fù)載均衡時(shí)，只是通過(guò)ARP協(xié)商機(jī)制實(shí)現(xiàn)靜態(tài)分配多網(wǎng)口，因此在復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用環(huán)境下會(huì)存在缺陷。針對(duì)以上問(wèn)題，本文在混合網(wǎng)

2、絡(luò)的情況下，提出一種基于優(yōu)先級(jí)的負(fù)載均衡調(diào)度算法。
　　1.討論了負(fù)載均衡和高可用性的基本概念和基本原理，分析了服務(wù)器交換機(jī)的負(fù)載均衡技術(shù)以及Linux虛擬服務(wù)器的調(diào)度算法和實(shí)現(xiàn)機(jī)理。然后重點(diǎn)研究了Linux服務(wù)器混合網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的綁定技術(shù)和負(fù)載均衡技術(shù)。Linux的bonding是通過(guò)網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序之上和數(shù)據(jù)鏈路層之下的虛擬網(wǎng)卡軟件實(shí)現(xiàn)的。通過(guò)這種技術(shù)，服務(wù)器接在交換機(jī)上的多個(gè)網(wǎng)卡不僅被綁定為一個(gè)IP，同時(shí)MAC地址也被設(shè)定為同一個(gè)

3、，進(jìn)而構(gòu)成一個(gè)虛擬的網(wǎng)卡。虛擬網(wǎng)卡根據(jù)特定的算法智能決定由哪個(gè)物理網(wǎng)卡進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸來(lái)實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡，以及提高服務(wù)器的吞吐量和可用性。
　　2.通過(guò)分析研究bonding的內(nèi)核源碼，并對(duì)現(xiàn)有的源碼進(jìn)行改進(jìn)，添加進(jìn)綁定無(wú)線網(wǎng)卡的功能模塊函數(shù)，使得bonding技術(shù)能同時(shí)綁定有線網(wǎng)卡和無(wú)線網(wǎng)卡并且自帶的bonding算法能夠適用于混合網(wǎng)絡(luò)的工作模式。
　　3.在現(xiàn)有的bonding算法上加入了周期性網(wǎng)口流量采樣函數(shù)。如果發(fā)現(xiàn)超過(guò)設(shè)定

4、的流量閾值，就會(huì)自動(dòng)激活算法對(duì)超標(biāo)網(wǎng)口的傳輸協(xié)議進(jìn)行檢測(cè)，根據(jù)算法規(guī)定的傳輸協(xié)議優(yōu)先權(quán)值進(jìn)行動(dòng)態(tài)分配數(shù)據(jù)流量。
　　4.通過(guò)對(duì)DNSmasq，hostapd以及iptables等技術(shù)開源程序的源碼改進(jìn)、參數(shù)優(yōu)化以及兼容性檢測(cè)，搭建成了一個(gè)基于CentOS的混合網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信平臺(tái)，并在該平臺(tái)中植入了一套PlayMenu（移動(dòng)點(diǎn)餐）軟件。在該系統(tǒng)平臺(tái)具有的有線網(wǎng)卡和無(wú)線網(wǎng)卡聚合的環(huán)境下對(duì)算法的性能進(jìn)行測(cè)試。對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行分析，表明該算法