多階段事件驅(qū)動(dòng)架構(gòu)性能調(diào)優(yōu)機(jī)制的研究.pdf

1、隨著Internet的飛速發(fā)展，越來(lái)越多的信息和服務(wù)通過(guò)Web發(fā)布，使得Web上的業(yè)務(wù)服務(wù)應(yīng)用日趨復(fù)雜、訪問(wèn)量驟增。由于Web用戶請(qǐng)求具有高并發(fā)、強(qiáng)突發(fā)的特點(diǎn)，對(duì)Web服務(wù)器的處理性能、可靠性和安全性等提出了很高的要求。多階段事件驅(qū)動(dòng)架構(gòu)(SEDA)是一種支持大規(guī)模并發(fā)操作，具有高吞吐和良好峰值應(yīng)對(duì)能力的服務(wù)器軟件架構(gòu)，能夠有效提高單機(jī)處理能力，成為當(dāng)前Web服務(wù)器性能調(diào)優(yōu)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。本文回顧了服務(wù)器性能調(diào)優(yōu)技術(shù)的發(fā)展歷程和各個(gè)階段

2、的應(yīng)用成果，闡述了SEDA對(duì)提高Web服務(wù)器性能的重要意義，同時(shí)也指出了SEDA在應(yīng)用中存在的主要問(wèn)題：一方面，SEDA采用了對(duì)階段進(jìn)行阻塞的多種操作，但其中關(guān)于異步API的設(shè)計(jì)對(duì)同步Java I/O庫(kù)的支持不夠完善，容易阻塞整個(gè)階段并造成系統(tǒng)性能瓶頸；另一方面，SEDA性能調(diào)節(jié)機(jī)制缺乏有力的系統(tǒng)全局控制角色，導(dǎo)致階段內(nèi)各種控制策略之間難以實(shí)現(xiàn)有效的相互協(xié)調(diào)。本文針對(duì)SEDA在性能控制機(jī)制方面的不足進(jìn)行了改進(jìn)，設(shè)計(jì)了一套自適應(yīng)調(diào)優(yōu)機(jī)制，

3、主要完成了以下工作： 1)研究了SEDA的設(shè)計(jì)原理、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，深入分析了SEDA的資源控制機(jī)制，通過(guò)與其它服務(wù)器軟件架構(gòu)的比較，指出了SEDA在優(yōu)化服務(wù)器性能方面的優(yōu)勢(shì)和不足。 2)提出了一種服務(wù)器自適應(yīng)調(diào)優(yōu)機(jī)制。以負(fù)載均衡和反饋控制為核心，在階段性能調(diào)節(jié)層面中綜合運(yùn)用啟發(fā)式尋優(yōu)算法及網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下請(qǐng)求分級(jí)、主動(dòng)隊(duì)列管理等算法實(shí)現(xiàn)階段控制策略，包括：調(diào)節(jié)工作線程運(yùn)載事件數(shù)量的批處理控制，避免階段間擁塞的服務(wù)降級(jí)處理，自反饋調(diào)

4、節(jié)性能參數(shù)和階段線程資源等。在系統(tǒng)控制層面中采用區(qū)分等級(jí)的準(zhǔn)入控制防止系統(tǒng)超載，通過(guò)集群負(fù)載均衡思想管理和協(xié)調(diào)階段請(qǐng)求的線程資源和吞吐性能。最后通過(guò)反饋控制將兩個(gè)層面有機(jī)結(jié)合了起來(lái)。 3)將自適應(yīng)調(diào)優(yōu)機(jī)制應(yīng)用于SEDA的服務(wù)器軟件架構(gòu)，通過(guò)改進(jìn)系統(tǒng)控制模塊和階段工廠模塊的資源調(diào)配算法，彌補(bǔ)了原架構(gòu)中薄弱的系統(tǒng)調(diào)控和階段協(xié)調(diào)性能。 4)基于自適應(yīng)調(diào)優(yōu)機(jī)制的SEDA服務(wù)器架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)Web服務(wù)器原型系統(tǒng)OptiStage