基于nginx高并發(fā)web服務(wù)器的改進與實現(xiàn)

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1、分類號：TP393.2單位代碼：10183研究生學(xué)號：2013544116密級：公開吉林大學(xué)碩士學(xué)位論文（專業(yè)學(xué)位）基于Nginx高并發(fā)Web服務(wù)器的改進與實現(xiàn)TheImprovementandImplementofHighConcurrencyWebServerBasedonNginx作者姓名：張堯類別：工程碩士領(lǐng)域（方向）：軟件工程指導(dǎo)教師：房至一教授培養(yǎng)單位：軟件學(xué)院2016年5月基于Nginx高并發(fā)Web服務(wù)器的改進與實現(xiàn)TheImprovementandImplementofHighConcurrencyWebServerBasedonNginx

2、作者姓名：張堯領(lǐng)域（方向）：軟件工程指導(dǎo)教師：房至一教授類別：工程碩士答辯日期：2016年5月28日未經(jīng)本論文作者的書面授權(quán)，依法收存和保管本論文書面版本、電子版本的任何單位和個人，均不得對本論文的全部或部分內(nèi)容進行任何形式的復(fù)制、修改、發(fā)行、出租、改編等有礙作者著作權(quán)的商業(yè)性使用（但純學(xué)術(shù)性使用不在此限）。否則，應(yīng)承擔侵披的法律責任。吉林大學(xué)碩±學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交學(xué)位論文，是本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下。，獨立進行研巧；工作所取得的成果除文中己經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體己經(jīng)發(fā)表或撰寫過

3、的作品成果。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均己在文中明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔。學(xué)位論文作者簽名：曰期；２０１６年５月＾（２曰摘要基于Nginx高并發(fā)Web服務(wù)器的改進與實現(xiàn)目前，互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)得到了廣泛的普及與應(yīng)用，甚至離開互聯(lián)網(wǎng)我們將無法正常的工作和生活。個人電腦和移動設(shè)備的發(fā)展，使得即時信息與娛樂服務(wù)變的更加方便精巧，基礎(chǔ)用戶的不斷增加使得應(yīng)用訪問量變得巨大。為了提供安全可靠的服務(wù)，服務(wù)器端正在面臨著越來越大的壓力。考慮到系統(tǒng)的可擴展性和成本效益，各技術(shù)團隊相繼提出了集群分布式的技術(shù)構(gòu)建自己的服務(wù)器

4、體系系統(tǒng)。高并發(fā)Web服務(wù)器端的負載均衡技術(shù)，作為集群體系系統(tǒng)研究的核心，解決了系統(tǒng)在接受大量請求時任務(wù)合理分配的問題。Nginx作為高效的Web服務(wù)器，已經(jīng)成功的幫助許多技術(shù)團隊解決服務(wù)器端高負載的問題。本文首先介紹了Nginx系統(tǒng)模塊架構(gòu)以及進程工作原理。然后對原有加權(quán)輪詢、IP哈希以及最少連接數(shù)策略進行了分析，針對其優(yōu)缺點，提出一種動態(tài)調(diào)節(jié)權(quán)重的負載均衡策略。這種動態(tài)策略是在原有加權(quán)輪詢策略進行了改進，根據(jù)運行中節(jié)點的CPU、內(nèi)存、磁盤IO以及網(wǎng)絡(luò)的性能情況，對節(jié)點權(quán)重進行動態(tài)的更新，使運行中的系統(tǒng)各節(jié)點能夠分配到與其當前負載能力相對應(yīng)的請求任務(wù)量，

5、增強了集群的性能，提高了效率。通過分析Nginx的模塊源碼以及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，設(shè)計了這種動態(tài)策略的處理流程并且進行了實現(xiàn)。最后，利用siege性能測試工具對原有加權(quán)輪詢策略和本文所提出動態(tài)策略進行性能測試，通過實驗證明，本文所提出的這種動態(tài)策略更好的實現(xiàn)了負載均衡。相比于原有負載均衡策略，本文提出的這種動態(tài)調(diào)節(jié)權(quán)重的負載均衡策略具有如下幾個特點：（1）更綜合的節(jié)點性能評估，通過對后端服務(wù)器各節(jié)點CPU、內(nèi)存、磁盤IO以及網(wǎng)絡(luò)帶寬等性能情況收集，計算得出該節(jié)點的性能權(quán)重，相比與經(jīng)驗性的賦值，這種計算方法更加綜合有效。（2）設(shè)定權(quán)重修改閾值，在動態(tài)調(diào)節(jié)權(quán)重的負載均衡

6、策略中，頻繁的修改權(quán)重，有時不僅不會帶來性能的提高，反而會造成系統(tǒng)的抖動，所以通過計算節(jié)點資源使用率標準差，來判斷節(jié)點負載是否均衡，如果不均衡，即標準差高于預(yù)先設(shè)定的閾值，則啟動權(quán)重修改流程。（3）設(shè)定冗余的概念，周期性的收集節(jié)點負載信息，為了更好的對周期內(nèi)節(jié)點負載情況作出預(yù)測，防止節(jié)點過載，根據(jù)上一周期的負載情況，計算該周期的冗余性能，當冗余值過低，則對該節(jié)點分配更少的任務(wù)。（4）動態(tài)的修改權(quán)重，當判斷需要對權(quán)值進行修改時，系統(tǒng)會根據(jù)該節(jié)點資源利用率的情況，計算出一個增量，對于該節(jié)點負載的過多或過少，實行權(quán)重對該增量的減法和加法的操作，并將變動的權(quán)值進行

7、I更新。關(guān)鍵詞：高并發(fā)，Nginx，Web服務(wù)器，負載均衡IIAbstractTheImprovementandImplementofHighConcurrencyWebServerBasedonNginxAtpresent,theInternethasbeenwidelyspreadandapplication,evenleavetheInternetwewillnotbeabletoworkandlivenormally.Thedevelopmentofpersonalcomputersandmobiledevicesmakestheinstantin

8、formationandentertainmentservices