山体滑坡监测服务器系统设计与实现
这是一篇关于监测服务器系统,山体滑坡,负载均衡,LVS,集群,缓存的论文, 主要内容为山体滑坡在所有地质灾害中发生频次最高,造成损失最大,利用互联网技术对山体边坡状态进行远程监控,并向用户群体发布预警信息,实现数据预测和信息共享,对有效减少人民生命和财产损失,具有一定现实意义。目前大部分监测手段属于单体边坡监测,其监测结果仅作为山体防护的简单依据,没有将信息传达给面临危险的群众,无法实时预警,针对此问题,论文设计山体滑坡监测服务器系统,实现山体滑坡的预测预警。该系统采用B/S架构,和前后端分离的思想实现用户管理、角色管理、设备管理、数据管理、山体管理等功能,通过采集、传输、分析和处理山体数据,实现对山体状态的实时预警,以及数据可视化展示。为解决并发请求对单个服务器的压力并加快系统响应,论文构建LVS负载均衡集群,并提出以下创新点。设计一种基于PI负反馈的LVS动态负载均衡算法,通过计算服务器性能影响因子大小,动态设置各个节点的分配权重,较好实现服务器整体负载均衡。该算法通过周期性采集服务器性能影响因子,包括CPU利用率、内存占用率、网络带宽利用率、I/O使用率,根据每个因子变化率确定其权重,计算当前节点的实时负载,利用PI控制的增量思想,根据服务器负载实时反馈值动态调节服务器节点权重。实验表明,该算法使系统响应速度提高了20%-25%,可以有效地对不同请求进行负载调度,提高集群系统的负载能力。为进一步加快系统响应速度,降低数据库的读写压力,论文在数据库之上实现缓存层,并根据数据特征设计缓存策略,对缓存块的大小和更新替换进行分析,增大缓存命中率并减小缓存更新频率。论文设计的山体滑坡监测服务器系统能够对传感器数据和山体图像进行识别和处理,并对监测设备进行管理,实现对山体滑坡的预测预警以及信息发布,在多用户并发访问情况下拥有良好的稳定性。整个系统的设计在准确性、实时性、有效性等方面达到了预期要求,对整个山体滑坡监测的研究具有一定的参考意义。
基于混合云平台的负载均衡业务管理系统设计与实现
这是一篇关于混合云,负载均衡,高可用,容灾切换的论文, 主要内容为随着云计算技术的不断发展,越来越多的公司都建立起了自己的私有云平台来管理自己的私有云服务。虽然自建云资源可以有效降低企业的开发运维成本和保障安全,但是在大型活动、国际业务等特殊情况下需要使用公有云服务来满足业务的弹性扩容,避免购置硬件设施,以降低企业成本。在系统容量需要扩展的需求下必然会使用到负载均衡服务,如何简便地申请和管理混合云的负载均衡业务,并且保障服务的可靠性是一个企业内部系统需要考虑的问题。为此,需要建立一套能够简单易用的负载均衡业务管理系统,并向企业内部提供多协议支持、高可用保障、运维监控等功能支持。针对上述情况,论文设计并实现了基于混合云平台的负载均衡业务管理系统。企业用户可以申请四层或七层负载均衡,跨可用区容灾切换等业务,运维管理人员可以通过系统管理集群信息,管理系统配置等。本系统使用Java语言与SSM框架实现业务逻辑,Free Marker模板引擎实现用户界面,使用主从My SQL数据库集群保存系统信息。论文结合用例图对平台进行功能需求分析和非功能需求分析,通过给出系统总体架构图、系统功能模块组成图进行软件架构设计和功能设计,使用E-R图以及相关数据库表进行了系统数据库设计,最终实现了B/S架构的混合云负载均衡业务管理系统。经过在测试环境完成了覆盖所有模块的系统测试之后,保障了系统在线上环境能够正常稳定地运行。该系统解决了用户部署负载均衡业务繁琐的问题,统一了公有云厂商负载均衡业务操作,有效管理了企业云资源使用情况,方便了运维人员监控业务故障状态,及时地通知告警,持续地为企业用户提供服务。
基于微服务架构的工作流平台设计与实现
这是一篇关于微服务,工作流平台,流程设计器,负载均衡的论文, 主要内容为随着数字经济的快速发展,在线办公业务爆发式增长。对于在线办公系统来说,工作流技术是一个强大的技术支撑。当前大多数办公系统采用传统的单体架构,将所有功能模块部署到同一台服务器,导致系统伸缩性差,代码耦合度高及复用性低,无法满足灵活多变的复杂业务需求。针对上述问题,本文采用微服务框架、工作流引擎技术设计实现了新的工作流平台。微服务将系统拆分成多个独立服务部署到不同服务器,提高了系统的伸缩性、高可复用性以及稳定性。工作流引擎技术内置丰富流程功能,能够对机关、企事业单位的在线办公系统进行有效的技术支撑。此外,提出了一种动态负载均衡算法解决了传统加权轮询负载均衡算法无法动态获取服务节点负载均衡能力。本文的主要工作:1、搭建了一个微服务架构的工作流平台,克服了传统单体架构的缺陷,平台功能得到充分解耦,解决了工作流技术难以嵌入办公系统的问题。2、工作流平台整合了Flowable引擎,利用该引擎丰富的流程功能,实现了流程功能的快速开发,满足复杂业务的灵活多变的需求。3、研发了一个全新的、轻量级的、支持可视化操作的流程设计器,提高了流程模型的绘制效率,降低了流程设计的难度。4、通过采集服务节点负载因子,并对服务节点进行综合性能评估,本文提出了一种动态负载均衡算法,将该算法与传统的加权轮询负载均衡算法进行实验对比,动态负载均衡算法表现出更好的负载效果。5、基于上述基础工作,本文采用面向对象方法设计与实现了工作流平台,该平台具有扩展性强、代码耦合度低、业务复用性高以及负载均衡能力强等特点。
5G核心网AMF虚拟化及负载均衡平台设计与实现
这是一篇关于5G,核心网,虚拟化,负载均衡的论文, 主要内容为商用5G已经投入现网使用,但是由于技术安全和商业利益等方面原因,设备商没有开放5G源代码的愿望。这样,学术界在进行5G相关理论研究或验证时,就会遇到缺少实验环境的困难,因而亟需一种开放的5G体系联通学术界和工业界—开源5G。一方面,开源5G与现有5G一样,需要为海量用户提供高清视频、高速上网、物联网等多样化服务,也要求开源5G的接入网和核心网要具有大容量、低时延、多承载的能力,这些能力如何通过虚拟化实现是开源5G的难题之一;另一方面,由于移动数据流量具有时间和空间分布不均匀特性,随着5G基站部署的致密化,用户设备在5G基站间的频繁切换成为常态,这也会使得开源5G核心网节点间的负载存在差异且实时变化,因此,如何实现开源5G核心网节点间的负载均衡也成为另一个难题。面对网络虚拟化和负载分布不均衡的挑战,传统的硬件与软件紧耦合的核心网架构已经无法适应开源5G的要求。随着通用硬件计算能力的提升,基于X86硬件平台以及虚拟化技术实现开源5G核心网的快速开发和演进成为可能。本文在深入研究虚拟化技术和5G标准的基础上,使用虚拟化技术实现了负责用户设备接入、消息转发等功能的AMF服务原型系统,并对AMF服务中的负载均衡问题进行了深入研究。首先,基于开源工具和3GPP标准设计了开源5G核心网AMF架构。本文采用Pistache微服务框架开发了 AMF微服务功能;同时,为了实现N1/N2接口,使用开源序列化工具Protobuf解决了 NGAP协议的传输难题,使用自主开发的序列化工具解决了 NAS协议的传输难题,并对这两种协议的逻辑和接口进行了开发和封装研究。实验表明本文开发的AMF原型系统可以实现用户设备接入5G网络的完整流程,既验证了 5G核心网虚拟化技术的可行性,又为核心网其它功能的开发奠定了基础。其次,针对终端设备接入5G基站时,一个AMF集群内不同AMF实例可能存在的负载不均衡的问题,本文通过对AMF原型和用户模拟器的整合开发,搭建了可验证AMF负载均衡算法和架构性能的负载均衡实验平台,并通过对相关负载均衡算法的对比试验,对不同算法的性能与适用场景进行了分析和验证,结果表明权重轮询、最小连接数负载均衡算法能适应多种场景、负载均衡效果最好。
基于混合架构的地震解释系统集成工作环境的建立与应用
这是一篇关于地震解释环境,系统集成,C/S架构,B/S架构,集群,负载均衡的论文, 主要内容为随着地震解释系统在油田地位的显著提高,地震解释工作量明显增加。通过建立软件统一管理、数据统一存储、应用统一平台、技术统一支持的集成工作环境,逐步优化地震解释系统计算机软硬件资源,建立协同工作环境。 本文在介绍地震解释系统集成技术的发展趋势和研究方向的基础上,主要针对C/S和B/S的架构以及负载均衡算法进行研究。利用高速万兆网络将SAN光纤存储、SUN高端服务器、HP32节点集群搭建稳定、安全、高速的后台软件运行环境及数据存储环境。根据C/S架构设计后台软件应用环境,基于SGD(Secure Global Desktop)实现对C/S软件的WEB化应用,搭建灵活、高效的前台应用环境,将前端配置简化为零。利用负载均衡原理优化用户使用平台,使其成为一个具有高可用性的、易于扩展的、安全的、协同工作的地震解释应用平台。采取某种负载均衡策略和方法来解决提高资源的优化配置问题。影响负载均衡的因素有三个,分别是算法、网络拓扑以及负载均衡的粒度,提出了一种适合地震解释系统集群环境下的简单易用的动态负载均衡算法,均衡分配和调度可用资源。实验结果表明,本文的建立集成应用环境是正确的、可行的和有效的,是一种能够充分发挥服务器、集群、工作站、微机及解释软件的性能,适合推广的企业级地震解释软件部署及环境集成方法。
一种基于P2P技术的分布式微博爬虫系统
这是一篇关于P2P技术,Chord协议,微博爬虫,负载均衡,模拟登录的论文, 主要内容为在互联网技术飞速发展的今天,微博已经成为一种传播公共信息的重要媒体。通过微博近乎实时的信息传播渠道,相关部门可以利用微博来监测舆情,针对突发事件快速做出应对。因此高效、准确地获取微博数据以供研究分析至关重要。传统网页爬虫技术无法获得完整的微博信息,而微博API平台有一定的功能制约,对连接次数也有限制,无法获取海量的微博数据资源。针对以上问题,本文设计一种基于Chord协议的分布式网络爬虫模型Chord-Crawler,并通过一定的修改操作,将模型实际应用到分布式微博爬虫系统中,系统能够高效、准确、连续的获取海量微博数据。爬虫程序通过模拟登录技术结合传统的网络爬虫程序实现了完整的微博数据爬取,并使用位图法对数据进行去重处理。系统在Chord协议的基础上,利用一致性哈希函数配合微博用户的省份位置信息作为任务分配的策略,通过不断更新节点的省份-节点匹配表,减少任务的转发消耗。系统通过本文提出的动态插入均衡算法平衡网络中各节点的负载,提高系统的整体效率。最后本文通过模拟实验证明了动态插入均衡算法能够高效地完成均衡负载的功能,并通过与其他三种结构的比较体现了本文提出的分布式微博爬虫系统的性能优势,证明本系统的良好性能可以为微博数据分析提供数据支持。
基于区块链的SWIM共享数据安全认证技术研究
这是一篇关于广域信息管理系统,安全防护,区块链,跨域认证,一致性哈希,负载均衡的论文, 主要内容为广域信息管理系统(System Wide Information Management,SWIM)作为航空信息共享平台,采用面向服务的结构实现空中交通管理(Air Traffic Management,ATM)业务数据的传输和共享。为了保护SWIM共享数据的安全和隐私,本文研究了一种基于区块链的SWIM共享数据跨域认证方法。主要研究内容包括:第一,从功能角度介绍了SWIM系统的概念架构,并逐层研究了SWIM系统面临的主要安全隐患,同时有针对性地设计了安全防护框架,并针对框架中薄弱的部分进行了安全需求分析。第二,为满足SWIM用户高效且安全的访问SWIM中不同认证域的服务,提出了一种在联盟链上基于一致性哈希算法的SWIM跨域认证方案。方案使用带有虚拟节点的一致性哈希结合联盟链架构的认证中心群同步认证域间用户的认证映射关系,并根据SWIM提供的飞行类、航空类和气象类服务分别映射虚拟认证节点来分割一致性哈希环,同时通过用户认证请求的动态变化而增删虚拟服务认证节点,实现不同服务跨域认证的动态负载均衡。本文提出的方法在Intelli J IDEA和超级账本Hyperledger Fabric 1.0环境下进行测试和验证。实验结果表明,采用区块链技术的跨域认证方法能够较好的解决传统跨域认证的单点崩溃、扩展困难以及认证中心工作量分配不均的问题,实现了分布式的安全认证,减少了身份信息的冗余认证操作,提高了认证信息存储的安全性,以较低的通信代价和系统开销实现SWIM用户跨域认证功能,同时也体现了区块链的安全、分布式和可审计等优点。
基于遗传算法的微服务项目部署研究
这是一篇关于服务器集群,负载均衡,遗传算法,微服务的论文, 主要内容为现代社会中,网上购物成为了人们生活中不可缺少的一部分,随之而来的是移动端和PC端的爆炸式访问量,单台的服务器节点已经无法支撑高并发的访问,企业通常会组建服务器集群来应对高并发的场景。在生产环境中,经常会出现服务器负载不均的情况,可能部分高负载的服务器还在接收大量Http请求,低负载的服务器仅处理简单的逻辑业务,造成了服务器硬件资源的不平衡。本文提出了一种基于遗传算法的改进负载均衡策略,用来平衡服务器节点间的负载。首先将现有的服务器节点进行物理拆解,利用改进的背包算法配置出性价比最高的服务器集群,其次分析传统仿真软件中存在的不足,基于微服务框架搭建一套完整的电商平台用于项目测试。从需求分析、数据库设计、方案选择、自动化部署等方面对电商项目进行详细的研究,并且利用多种工具测试每个服务模块在不同节点下的功能和性能参数,最后使用改进的遗传算法将微服务模块合理地部署到服务器节点上。在改进遗传算法的过程中,先将服务器节点和服务模块进行染色体编码;其次将服务模块测试结果中的负载率和响应时间作为遗传算法的双适应度函数,用来评价种群个体的优劣;然后采用动态自适应的遗传概率,能够保证随着遗传代数的增加种群发生合理地进化;最后采用模拟退火算法作为遗传算法选择操作的标准,弥补算法局部搜索能力的不足。本文在综合背包算法(Knapsack)、遗传算法(GA)和模拟退火算法(SAA)的基础上,提出了一种新的算法:KGSA算法,该算法能够充分利用现有的硬件资源,组合成最优的服务器集群,在部署微服务项目时能够减少模块的响应时间和平衡服务器节点间的负载率。在真实的电商项目中对KGSA算法的性能进行测试,相比Cloud Sim软件更加具有说服性,实验证明:该算法在本文开发的电商项目中能够有效的解决了Nginx自带负载均衡算法的不足,较贪心算法KGSA算法将节点的平均负载率减少了18%,系统的响应时间减少了6%;较传统的遗传算法节点的负载率减少了15%,对企业的项目部署有着实际的应用参考价值。
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