基于JSESSION

1、基于JSESSION摘 要：該文研究在運(yùn)營(yíng)商營(yíng)業(yè)web服務(wù)器的特殊前提下，以負(fù)載均衡最優(yōu)化為需求，以F5負(fù)載均攤服務(wù)器為研究平臺(tái)，分析常用的輪循、權(quán)重輪循、響應(yīng)速度、連接數(shù)、處理能力五種負(fù)載均衡算法在這種特殊需求下的表現(xiàn)，找到實(shí)用性較強(qiáng)的處理能力均衡算法。最終打破負(fù)載均衡固有思維，在以IP地址為單位的均衡算法之外，提出了以JSESSION_ID為單位的新的負(fù)載均衡算法JSESSION_ID算法。該算法在F5負(fù)載均衡服務(wù)器性能強(qiáng)大的情況下，表現(xiàn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于任何算法。關(guān)鍵詞：web服務(wù)器 負(fù)載均衡 處理能力均衡算法 JSESSION_ID算法中圖分類號(hào)：TP368 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-

2、3791（2014）12（a）-0011-02目前各電信運(yùn)營(yíng)商營(yíng)業(yè)網(wǎng)點(diǎn)的數(shù)量星羅棋布，提供的服務(wù)越來越多樣化。BS架構(gòu)的web頁(yè)面登陸方式以其對(duì)終端要求低、無(wú)需安裝維護(hù)客戶端、操作界面友好，成為主流的營(yíng)業(yè)服務(wù)系統(tǒng)基礎(chǔ)架構(gòu)。合理利用web服務(wù)器，必須用到負(fù)載均衡算法。1 負(fù)載均衡算法在電信運(yùn)營(yíng)商營(yíng)業(yè)系統(tǒng)中的意義負(fù)載均衡（LB Load Balance）建立在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)之上。它提供了一種廉價(jià)有效透明的方法，擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和服務(wù)器的帶寬、增加吞吐量、加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理能力、提高網(wǎng)絡(luò)的靈活性和可用性。營(yíng)業(yè)web服務(wù)一般采用本地負(fù)載均衡（Local LB）。這種方案能有效地解決數(shù)據(jù)流量過大、網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷過重的

3、問題，并且即使是服務(wù)器擴(kuò)充升級(jí)，也只是簡(jiǎn)單地增加一個(gè)新的服務(wù)器到服務(wù)群中，而不需改變現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、停止現(xiàn)有服務(wù)。2 五種常用的LB算法在實(shí)際應(yīng)用中的表現(xiàn)與選擇在實(shí)際的應(yīng)用過程中，選擇適合的LB算法有利于web服務(wù)器合理利用。2.1 LB算法的基本原則會(huì)話保持策略。即：訪問終端在一定時(shí)間（可在LB服務(wù)器上設(shè)定）內(nèi)再次訪問的情況下，會(huì)優(yōu)先于LB算法，將訪問終端直接指向上次訪問的web服務(wù)器。2.2 營(yíng)業(yè)web服務(wù)與網(wǎng)站web的差異（1）服務(wù)器承載內(nèi)容高度統(tǒng)一。營(yíng)業(yè)web服務(wù)承載內(nèi)容相對(duì)穩(wěn)定，且內(nèi)容高度一致，多服務(wù)器的目的僅是承載大量終端的訪問及數(shù)據(jù)交互。（2）服務(wù)器面向人群相對(duì)固定。營(yíng)業(yè)web服務(wù)

4、僅允許營(yíng)業(yè)人員通過固定終端進(jìn)行訪問，持續(xù)登錄，對(duì)會(huì)話保持;的要求較高。（3）數(shù)據(jù)傳輸量大且集中。營(yíng)業(yè)web提供的業(yè)務(wù)受理和查詢的功能。每臺(tái)訪問終端在短時(shí)間內(nèi)瞬時(shí)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)傳輸和鏈接請(qǐng)求。2.3 各LB算法在營(yíng)業(yè)web服務(wù)使用中的情況（1）輪循均衡（Round Robin）：將來自網(wǎng)絡(luò)的請(qǐng)求，從1至N循環(huán)分配給服務(wù)器組的服務(wù)器（N為服務(wù)器數(shù)量）。RR算法為最基本的均衡算法。（2）權(quán)重輪循均衡（Weighted RR）：在RR算法的基礎(chǔ)上，根據(jù)服務(wù)器的不同處理能力，給每個(gè)服務(wù)器分配不同的權(quán)值，使其能夠接受相應(yīng)權(quán)值數(shù)的服務(wù)請(qǐng)求。WRR算法能確保高性能的服務(wù)器得到更高的使用率，避免低性能的服務(wù)器負(fù)

5、載過重。（3）響應(yīng)速度均衡（Response Time）：LB設(shè)備對(duì)內(nèi)部各營(yíng)業(yè)web服務(wù)器發(fā)出一個(gè)探測(cè)請(qǐng)求（例如登陸頁(yè)面檢測(cè)），根據(jù)響應(yīng)時(shí)間來決定服務(wù)器響應(yīng)客戶端服務(wù)請(qǐng)求的順序。（4）最少連接數(shù)均衡（Least Connection）：該算法根據(jù)當(dāng)前該服務(wù)器正在處理的連接數(shù)量，把新請(qǐng)求分配給連接數(shù)最少的服務(wù)器。這種算法以一個(gè)瞬時(shí)值作為分配標(biāo)準(zhǔn)，顯然不是一個(gè)好的選擇。（5）處理能力均衡（Predictive Observed）：此種均衡算法將把服務(wù)請(qǐng)求分配給內(nèi)部處理負(fù)荷（根據(jù)服務(wù)器CPU型號(hào)、CPU數(shù)量、內(nèi)存大小及當(dāng)前連接數(shù)等換算而成）最輕的服務(wù)器。由于考慮到了內(nèi)部服務(wù)器的處理能力及當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行

6、狀況，所以PO算法相對(duì)來說更加精確。這種算法是最常用的，也是最有效率的。3 提出新的LB算法JSESSION_ID算法。在實(shí)際工作中，我們發(fā)現(xiàn)了僅依靠以上五種算法無(wú)法完美解決問題。如當(dāng)web服務(wù)器不穩(wěn)定，發(fā)生宕機(jī)，重新啟動(dòng)后，根據(jù)會(huì)話保持;原則，目前的LB算法較難將負(fù)載壓力分配到重啟后的服務(wù)器上來。3.1 JSESSION_ID算法的提出根據(jù)每個(gè)web服務(wù)器的終端頁(yè)面有一個(gè)單獨(dú)的JSESSION_ID，我們嘗試使用它作為訪問的唯一特征值，取代原來的IP地址，我們稱之為JSESSION_ID算法;，期望可以解決以上問題。同一IP的營(yíng)業(yè)終端發(fā)起的鏈接，每個(gè)頁(yè)面發(fā)起鏈接訪問的JSESSION_ID是

7、不同的，因此每個(gè)鏈接可作為獨(dú)立的訪問被分配，也就是說：（1）同一終端打開的多個(gè)頁(yè)面，有可能被分配到不同web服務(wù)器上。而不是集中到同一web服務(wù)器上，對(duì)一臺(tái)服務(wù)器施加壓力。（2）由于每次新打開頁(yè)面的JSESSION_ID都是重新生成的，所以不會(huì)受到會(huì)話保持;原則的影響，按照目前各web服務(wù)器鏈接數(shù)量平均分配鏈接訪問壓力，對(duì)上面提到的宕機(jī)重啟的web服務(wù)器會(huì)在最短時(shí)間內(nèi)分配合適數(shù)量的鏈接，達(dá)到負(fù)載均衡的目的。3.2 JSESSION_ID算法代碼在F5負(fù)載均衡服務(wù)器上試編寫算法如下：when HTTP_REQUEST if #log local0.persist uie 3600else set jsess JSESSIONID= 11if $jsess ！= persist uie $jsess when HTTP_RESPONSE if persist add uie 36003.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析給出三類算法在實(shí)際應(yīng)用中的鏈接LB效果，見表1。從表1可以看出，JSESSION_ID算法的負(fù)載分?jǐn)偨Y(jié)果非常均衡，達(dá)到了理想的效果。4 結(jié)語(yǔ)在常用的五種LB算法中，處理能力均衡表現(xiàn)是最穩(wěn)定的。而我們所提出的JSESSION_ID算法在負(fù)載均衡服務(wù)器性能強(qiáng)大的情況下，其表現(xiàn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)