支持高并发的社交系统的研究与开发
这是一篇关于高并发,社交系统,负载均衡,Nginx的论文, 主要内容为随着互联网的高速发展,人们已不满足于在生活中与朋友分享自己的所见所闻,而是更希望在互联网中分享自己的生活乐趣以结交更多的朋友。因此,很多互联网公司都在搭建属于自己的社交平台以吸引更多的用户。但是,随着用户量的快速增长,系统的访问量也会出现大量的增长,传统的单机应用就会出现响应时间过长甚至服务组件崩溃的问题。对于一些大型互联网公司而言,它们已经具备了一定的高并发处理经验,可以有效的解决高并发问题。但是这些方法由于经验与资金的限制并不适合小型互联网公司模仿。因此,为了满足这些小型互联网公司的需求,本文设计并实现了一款支持高并发的社交系统。本系统主要采用了分层架构和分布式理念的开发思想,将系统划分成了负载均衡层、服务层和数据持久层的三层架构。负载均衡层主要采用LVS、Keepalived、Nginx的组合实现负载均衡层的高可用性。为了提高Nginx请求分发的效果,本文设计并实现了一种基于Nginx加权轮询算法和最小连接数算法的改进动态负载均衡策略,该算法需要实时收集各服务器的节点的性能指标并使用层次分析法确定各性能指标的权系数,然后结合各服务器节点的请求响应时间和实时连接数计算各服务器节点的权值,提高了Nginx负载均衡的效率。服务层主要采用了Spring+Spring MVC+My Batis的架构进行开发,采用Dubbo和Zookeeper对各功能模块服务进行分布式治理,将每个服务进行解耦,采用Active MQ对消息进行异步处理。数据持久层采用My SQL作为核心组件,并使用Mycat数据库中间件实现Mysql集群之间的数据同步、读写分离等功能,保证数据库之间的故障切换,提高数据库集群的可用性。除此之外,搭建Redis集群处理一些热点数据的写入与读取,缓解My SQL数据库的读写压力,使用Elasticsearch分布式搜索引擎提高数据的搜索速度。为了保证本系统的实际应用,本文对系统分别进行了功能测试、高可用测试和压力测试。测试结果表明,本系统功能基本满足用户需求,具有高可用性,可以支持高并发请求访问。
使用积分营销的在线游戏机运营系统的设计与实现
这是一篇关于Spring boot,微服务,MySQL,Redis,Nginx的论文, 主要内容为随着人们对于娱乐生活的追求,在各大商场中,电玩城已经成为必备的一块区域,而且吸引了越来越多的人进行娱乐消费,产生的经济效益也非常可观。随着人们对游戏机传统印象的改观,社会对游戏机的接收程度也越来越高,游戏机已经成为各大商场的一大收入来源。在线游戏机运营系统针对以口红游戏机为代表的的新一代电玩游戏机,建立了一套涵盖支付、购币、玩游戏、获取积分、积分兑换等环节的综合运营管理系统。系统使用微信公众号作为用户系统平台并引入积分兑换功能模块,功能实现过程中涉及到游戏机接入验证、游戏机状态监控、微信授权、公众号购币、在线启动游戏机、积分获取和兑换等功能,目标是基于移动互联网为在线游戏机建立从用户游戏获取积分到积分兑换商品的一套完整的闭环管理系统。系统由前端接口服务器、用户端微信公众号、积分兑换商户端APP和管理后台组成。前端接口服务器为在线游戏机提供接口,游戏机端安装运营系统程序后,通过认证接口接入系统,工作人员在管理后台为游戏机配置好奖品、价格等信息后,游戏机就可进入运营状态。用户通过公众号平台进行充值后就可以通过付款码付款使用游戏机进行游戏并获取积分。用户可以使用公众号的扫码付款功能扫描积分兑换商户端APP的收款码支付积分兑换商品,商户可以将积分提现。这样,在线游戏机就可以通过系统实现无人化运营。该系统从面向对象的角度出发,通过确定期望在线游戏机运营系统达到的目标,对系统进行需求分析,确定了系统架构,然后对系统的各个方面进行定性和定量的分析,并进行具体的设计与实现。系统基于MVC(Model View Controller)系统设计,根据系统的需求使用Java微服务架构在IntelliJ IDEA平台进行设计与开发。项目使用JDBC API实现MySQL数据库和信息系统之间的数据交互。为保证系统的整体最优性,整个系统分为用户、支付、订单、积分等几个系统,本文主要研究用户系统、订单系统和积分兑换系统。系统使用Spring Boot简化应用搭建和开发过程。在用户系统中,使用了 Redis缓存数据库进行数据缓存,还使用了 Nginx作为负载均衡服务器提高系统的高并发处理能力。目前该系统已通过测试,接入系统的口红游戏机已在济南、长沙等地的商场、电影院、电玩城上线,并取得了较好的运行效果,用户反馈良好。该系统的实现改变了传统电玩游戏机的运营方式,提高了游戏城的信息化建设水平,不仅仅节省了用户使用游戏机的时间,降低了游戏机的运营成本,同时通过积分系统增加了用户的重复消费和连带消费,扩展了游戏机的额外价值。
面向云服务的web服务器负载均衡设计与实现
这是一篇关于云服务,Nginx,web服务器集群,自适应动态负载均衡的论文, 主要内容为随着互联网技术的迅猛发展,用户的激增以及需求的多样化给传统网络架构带来了巨大压力。云计算的应运而生,提供了一种新兴的商业计算模型。各大公司纷纷构建自己的公有云或私有云平台,依托云计算技术拓展业务,提高集群计算、快速响应、高可用、灵活部署等各方面能力。OpenStack作为较成熟开源产品,具有良好的扩展性和兼容性,被广泛运用于企业部署IaaS层云计算架构中。云服务提供商基于OpenStack建立私有云平台,面向行业、企业内部、个人提供私有云服务,用户通过浏览器访问云服务,获取相应资源。在高并发访问情况下,单一web服务器难以支撑正常云服务业务需求,通常使用web服务器集群技术解决。而在集群技术中,负载均衡策略的好坏直接影响集群系统响应能力。因此本文基于私有云平台,为提供可靠云服务,加快云平台响应,针对Nginx中加权最小连接算法的缺点,设计实现改进的自适应动态负载均衡策略。论文的主要工作如下:1.搭建私有云平台系统总体架构。完成云平台软件架构设计,包括web框架、开发语言、数据库等设计,并完成业务层各个模块后台编程实现。2.搭建web服务器相关网络架构,使用Nginx作为反向代理服务器实现web服务器负载均衡集群。同时,为防止Nginx单点失效,搭建Nginx-keepalive主从热备。3.分析加权最小连接算法,针对其无法根据后端服务器性能状况变更权值的缺点,设计一种改进的自适应动态负载均衡策略。周期性获取各后端服务器性能,使用本论文设计的相关算法得出下一个周期各节点权值,通过服务与注册中心挂载带有节点IP地址以及权值的消息,借助第三方模块将消息动态加载到Nginx upstream模块中实现自适应动态负载均衡。4.搭建实验网络环境。首先对Nginx主从热备进行功能性测试;其次使用JMeter压力测试工具确定周期T取值;最后,通过多次实验对本文改进的自适应动态负载均衡策略以及加权最小连接算法进行对比分析。依据平均响应时间以及吞吐量评价参数验证自适应动态负载策略能够提高系统性能。
一个面向运营商云的业务布放子系统的设计与实现
这是一篇关于运营商云,业务布放,SSM框架,Nginx的论文, 主要内容为随着用户对业务在时延、带宽、智能等多方面需求的日益增长,传统电信网络存在的问题逐渐凸显,其硬件品种多,网络运维成本高,各个网元硬件存储资源不可共享,无法及时满足用户动态变化的网络业务需求等问题使得电信运营商网络转型迫在眉睫。网络功能虚拟化(Network Functions Virtualization,NFV)技术、软件定义网络(Software Defined Network,SDN)技术、网络编排技术以及WEB开发技术的飞速发展,为解决这些问题提供了新的方案。运营商采用新的网络架构可以降低成本,使得业务操作更灵活,同时也有助于推动整体的商业转型。基于上述背景,本论文基于某地运营商的新型云化网络解决方案,设计与实现该解决方案中负责控制业务布放的业务布放子系统。该方案改进了传统网络架构,以便解决传统电信网络存在的硬件存储资源不可共享等问题。为了能够顺利地完成业务下发工作,本论文系统抽象了业务下发网络关系模型,控制了业务下发流程,使用SSM(Spring+SpringMVC+MyBatis)技术来开发后端接口,并使用Nginx技术来保障后端服务能有效地应对高并发场景。此外,系统还提供了简单易用的可视化交互界面。本文首先阐述了论文的研究背景与研究意义,随后对项目中涉及到的开发技术的背景进行了详细的介绍。通过对现有业务布放子系统的调研以及运营商云业务模型整体架构的研究完成了系统的功能性和非功能性需求分析。接着从系统架构设计、功能模块设计、业务下发相关设计、系统数据库设计、系统界面设计五个角度对系统进行了概要设计。在详细设计与实现过程中,对每个功能模块都从模块流程描述、模块类设计以及后端接口设计三个方面依次进行介绍。最后对本系统进行了测试,以保证系统能够正常对外提供服务,测试工作包括各个功能模块的功能相关测试、并发性能测试、消息传输可靠性测试以及界面显示效果测试。
工业设备智能点检系统的设计与开发
这是一篇关于设备点检,Android,SSH框架,MySQL,Nginx的论文, 主要内容为钢铁工厂依赖多种机器和设备进行生产活动,对这些机器和设备进行维护和管理对工业生产有重要的意义。现在大部分的钢铁工厂仍然在使用传统纸质的设备点检方式,而传统的设备点检方式人工干预多,暴露出了效率低、实时性差、准确性差、安全和保密性不足等缺点。智能工厂是工业4.0的重要主题,运用先进的计算机技术设计开发多种软件来进行设备点检已经成为了社会的潮流,移动点检的先进方式应运而生。为了解决传统点检方式存在的问题,本文以大连理工大学与某集团有限公司合作的现场点检管理智能化(第二步)项目为基础,设计开发了一种基于Android的智能设备点检系统。从钢铁企业的改善设备点检工作出发,明确系统的设计任务和目标,对整个系统的用户登录、设备点检、设备查询、设备监控、工作轨迹、安全履职和群聊与通知模块七个功能模块的功能需求和系统的性能需求进行分析。系统使用了C/S架构,将系统设计为客户端和服务器,客户端是基于Android手机操作系统,服务器是基于Java平台,选取了MVC设计模式对系统进行设计,在设计和开发时使用SSH框架对所有的功能进行实现。客户端和服务器的通讯采用了HTTP和WebSocket网络协议,分别选取了SQLite和MySQL数据库作为客户端和服务端的主要数据存储管理系统。对系统的七个功能模块进行详细的剖析以及系统开发中的相关技术进行介绍,然后对系统七个功能模块的每一功能点一一实现。考虑到系统在实际使用时的高并发量对系统进行优化,使用Nginx的反向代理和负载均衡功能来优化系统,并对系统的部署环境进行介绍,基于Amoeba设计实现了MySQL主从复制和读写分离,解决数据库的处理高并发而产生的问题,提高系统的响应速度、稳定性和准确度。为了便于对后台数据库进行维护,本文开发了一套指尖硅钢后台系统。智能点检系统Android客户端代码量45000行,服务器端代码量8000行,共计53000行。指尖硅钢后台系统代码量3000行。最后对智能点检系统进行了功能测试和性能测试。对系统在实际使用过程中的七个功能模块各个功能点进行了反复测试,结果表明均达到了预期的效果,满足用户对系统的功能性需求。对系统的Android客户端使用Monkey测试工具进行了压力测试,通过模拟多次异常情况以及增加服务器的负载反复测试系统的性能,大量实验表明,系统响应时间、并发用户数、吞吐量、健壮性等均达到了理想的效果,满足了用户的非功能性需求。经过需求分析、总体设计、功能实现、系统测试四个软件设计开发阶段,最终形成了完整的智能点检系统。
基于Nginx源码研究和系统化模块封装
这是一篇关于Nginx,Web服务器,反向代理,负载转发的论文, 主要内容为随着互联网的广泛普及,人们的生活方式和生活水平都发生了巨大的变化,从PC时代到移动互联网时代再到5G时代,用户数的指数增长以及请求的多样化导致了庞大的并发访问量和业务处理的复杂性。传统的服务器架构已经难以应对海量的并发请求。即时通讯、在线视频、实时互动等形式使得网站后台系统要面对数以百万计的用户访问,给服务器的性能带来了巨大的压力和严峻的考验。Nginx作为一款轻量级的Web服务器,优秀的架构设计使其不仅具有高性能、高稳定性和高扩展性,还拥有强大的并发处理能力。在实际使用中,Nginx通常作为反向代理服务器实现服务器集群的负载均衡功能。因此深入Nginx源码内部研究其框架运行机制、反向代理和负载均衡,并在其基础上进行开发和优化具有重要意义。本文通过对Nginx源码进行研究,从模块化设计、事件驱动、进程模型和内存池设计四个方面进行了整体架构的剖析,研究了Nginx中的信号机制、优异的反向代理功能和负载均衡技术。upstream机制作为Nginx实现负载均衡的基础,使Nginx能够突破单机的限制,将负载转发给后端服务器集群。因此本文还对Nginx的HTTP处理框架以及负载转发的upstream机制进行了深入的研究。在源码研究的基础上,本文通过使用C++的语言特性、标准程序库和模板编程对Nginx的负载转发进行改进。首先,从Nginx中的数组、链表、缓存区等自定义的基本数据结构开始封装,将各个模块当成小系统,对其进行面向对象的系统化封装,给出更易用的接口。其次,对HTTP框架处理流程中的核心组件进行封装。将庞大复杂的请求结构体进行拆分,抽象出HTTP框架的请求类和响应类;优化请求处理函数的注册,使模块的处理函数更方便的添加进处理引擎;以及对upstream框架重新进行整理和封装。最后,在系统化封装的基础上开发出新的负载转发模块介入到Nginx工作流中,实现Nginx负载均衡的增强,也使得Nginx在C++的封装下扩展性和维护性更好。再使用测试工具对改进后的Nginx进行性能测试,通过实验证明改进后的Nginx能更好的进行负载分发,性能优于改进前的Nginx。
基于NGINX的网络安全管理平台后台框架技术的研究与实现
这是一篇关于Nginx,高并发,服务器集群,动态加权负载均衡的论文, 主要内容为随着互联网技术的不断发展,网络的使用已经遍及了人们生活的方方面面,与此同时,网络安全问题也层出不穷,特别是对于企业级的网络来说,一旦发生网络安全事故,将会产生不可估量的损失。网络安全管理平台的出现,能够为企业级的用户防范网络安全问题的发生,可以集成管理各种功能不同,厂商不同的安全设备,对各种类型的安全设备、主机设备、网络设备进行统一的管理,保障着企业的网络安全。然而目前的安全管理平台管理着不同厂商的各类资产,这些资产具有不同功能、不同通信协议、不同数据格式,而安管的资产管理是由后台实现的,所以需要一个能够兼容这些资产的后台框架。而且,随着安管体系的不断扩大,接入资产和级联级数的增加,安管的通信压力也随之加大,所以安管还需要能够应对高并发压力。本文基于安管平台的新需求,经过调研,选择了一款非常轻量级的HTTP服务器Nginx,设计并实现了一个基于Nginx的网络安全管理平台的后台框架:1)提出了以Nginx为核心的网络安全管理平台后台框架的设计方案,并基于该框架设计了整个安管后台的系统体系,实现了后台程序,完成了资产管理模块、事件管理模块、状态管理模块,实现了安管平台对各类资产的管理。2)安管平台高并发的问题在单台服务器上的解决能力有限,所以需要对安管后台框架进行扩展。本文对Nginx的负载均衡策略进行了改进,提出了一种动态的加权轮询负载均衡算法并进行了实现,该算法结合了 Nginx中的加权轮询算法和Fair算法的优点,考虑了后端节点的实时性能。基于该算法实现了安管服务器集群,把单台服务器后台架构扩展为服务器集群架构,使得安管能够有效的应对高并发。对安管实现的功能进行了测试,实验表明安管系统完成对不同资产统一管理的功能。基于真实的安管环境对Nginx加权轮询算法和新的动态加权轮询算法进行了对比测试,结果表明新的动态负载均衡算法使系统的响应速度和稳定性都有提升。
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