基于移動Agent的負(fù)載均衡算法研究.pdf

1、當(dāng)前，隨著信息技術(shù)，特別是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和多媒體技術(shù)的發(fā)展，遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)已經(jīng)得到了廣泛的運(yùn)用。與此相應(yīng)，遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺應(yīng)用程度的不斷提高，帶來訪問量的增加，是影響服務(wù)器響應(yīng)速度、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量及可靠性的一個根本原因。單個服務(wù)器處理能力受到限制，很可能成為網(wǎng)絡(luò)訪問的新瓶頸，如何設(shè)計(jì)服務(wù)器集群的負(fù)載均衡算法及調(diào)度策略以解決遠(yuǎn)程教育平臺出現(xiàn)的各種不適應(yīng)問題，使得服務(wù)平臺更好、更快地響應(yīng)用戶請求是本文研究的主要內(nèi)容。
　　目前，大多數(shù)服務(wù)器集群

2、的負(fù)載均衡的實(shí)現(xiàn)采用集中的控制方式，它的缺點(diǎn)在于容易增大網(wǎng)絡(luò)通信的開銷，同時服務(wù)器個體的自我智能性差，對負(fù)載均衡節(jié)點(diǎn)的依賴性大。而移動代理技術(shù)（Mobile Agent）在對等網(wǎng)絡(luò)中的廣泛應(yīng)用，表現(xiàn)出良好的智能性，將移動代理技術(shù)應(yīng)用于遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)結(jié)合負(fù)載均衡算法，能夠很好地解決負(fù)載信息的搜集、調(diào)度及均衡策略調(diào)整中存在的問題。
　　本課題組已經(jīng)完成了遠(yuǎn)程教學(xué)平臺的基本功能的設(shè)計(jì)，采用 B/S(瀏覽器/服務(wù)器)的訪問模式，用戶可以

3、通過遠(yuǎn)程登錄異地完成相關(guān)課程的學(xué)習(xí)。本文將在原有 B/S模式基礎(chǔ)上，引入移動 Agent技術(shù)，構(gòu)建基于移動代理技術(shù)的LPMA（Load Balancing based on Mobile Agent）三層結(jié)構(gòu)模式，在服務(wù)器與客戶交互時，由中間代理層作為媒介完成負(fù)載均衡的實(shí)現(xiàn)。文章的主要開發(fā)和實(shí)現(xiàn)任務(wù)是：利用移動代理實(shí)現(xiàn)負(fù)載信息的搜集與更新、集群節(jié)點(diǎn)的負(fù)載遷移算法以及LP MA系統(tǒng)中移動代理子系統(tǒng)的主要功能。
　　系統(tǒng)包含了 B/A

4、/S三層結(jié)構(gòu)模型，主要有：底層-Op enMo s ix分布式系統(tǒng)平臺，進(jìn)行數(shù)據(jù)的獲?。恢虚g層-Aglets移動代理平臺，包括任務(wù) Agent、整合 Agent、任務(wù)管理和調(diào)度 Agent、執(zhí)行 A g e n t、實(shí)時數(shù)據(jù)采集 Agent和共享知識庫等幾個部分，其功能是進(jìn)行負(fù)載數(shù)據(jù)搜集與更新，以及節(jié)點(diǎn)任務(wù)的遷移調(diào)度；上層-用戶界面，用于響應(yīng)客戶請求的交互界面。
　　負(fù)載信息的搜集與更新主要是由實(shí)時數(shù)據(jù)采集Agent與執(zhí)行Agen

5、 t進(jìn)行交互實(shí)現(xiàn)，采用輪詢機(jī)制定期獲取數(shù)據(jù)，并計(jì)算出各負(fù)載節(jié)點(diǎn)的規(guī)模，決定是否需要負(fù)載遷移。采集的指標(biāo)主要是CPU利用率、內(nèi)存利用率、網(wǎng)絡(luò)利用率、I/O設(shè)備利用率和當(dāng)前服務(wù)器的連接速度。關(guān)于節(jié)點(diǎn)遷移算法，本文使用聚類和隨機(jī)區(qū)間的分析方法，對過載節(jié)點(diǎn)選擇合適的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行匹配，實(shí)現(xiàn)任務(wù)的遷移與交互，使之達(dá)到負(fù)載均衡目的。在上述實(shí)現(xiàn)過程中，移動代理需要實(shí)現(xiàn)以下三個關(guān)鍵功能：（1）動態(tài)路由，（2）多代理并行操作，（3）異步執(zhí)行任務(wù)。本文詳細(xì)給出了

6、在 IBMAg le t平臺上，利用 Java語言的開發(fā)過程。
　　為了驗(yàn)證系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型的優(yōu)越性及算法的可靠性，在局域網(wǎng)環(huán)境下利用虛擬機(jī)搭建一個簡單的異構(gòu)分布式系統(tǒng)，底層安裝O p enMos ix平臺，并設(shè)計(jì)了一個數(shù)據(jù)運(yùn)算的仿真實(shí)驗(yàn)，以負(fù)載均衡度作為 LBMA系統(tǒng)的評價(jià)指標(biāo)來評估算法的有效性。通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析表明該算法可以有效地進(jìn)行負(fù)載的再分配，以及任務(wù)的遷移，使得系統(tǒng)的平衡度明顯提高，從而提高了系統(tǒng)的資源利用率。同理如果將該