Алгоритм адаптивной балансировки нагрузки в кластерных системах
Saved in:
| Published in: | Моделювання та інформаційні технології |
|---|---|
| Date: | 2010 |
| Main Authors: | , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут проблем моделювання в енергетиці ім. Г.Є. Пухова НАН України
2010
|
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/21963 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Алгоритм адаптивной балансировки нагрузки в кластерных системах / Е.Г. Игнатенко, В.И. Бессараб, В.В. Терепалов // Моделювання та інформаційні технології: Зб. наук. пр. — К.: ІПМЕ ім. Г.Є.Пухова НАН України, 2010. — Вип. 58. — С. 142-150. — Бібліогр.: 13 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859605190083084288 |
|---|---|
| author | Игнатенко, Е.Г. Бессараб, В.И. Турупалов, В.В. |
| author_facet | Игнатенко, Е.Г. Бессараб, В.И. Турупалов, В.В. |
| citation_txt | Алгоритм адаптивной балансировки нагрузки в кластерных системах / Е.Г. Игнатенко, В.И. Бессараб, В.В. Терепалов // Моделювання та інформаційні технології: Зб. наук. пр. — К.: ІПМЕ ім. Г.Є.Пухова НАН України, 2010. — Вип. 58. — С. 142-150. — Бібліогр.: 13 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Моделювання та інформаційні технології |
| first_indexed | 2025-11-28T02:54:18Z |
| format | Article |
| fulltext |
142 © �.�.����� �
�, �.�.
������, �.�.���������
��� 621.3
�.�.����� �
�, �.�.
������, �.�.���������
������� �
�����
�� ����
�������
������� �
�������
�� ����� ��
�������� ������ ��� ������
�� �
����� ��� ���� ��� �! �� ���
���"#� ������� � ���$��� ��� ����� , $�� ��!$ �
��� � ��%����" �
�
����"����" � #� ��� ��!�$�. � �� ��$ �
� ���� !������ � ��������
�
&��!�� ����"��� ����� ����� ! � ��� ������
�, ���!��� ��� ����$ �
���
��������, ��! � � � � ��!�� ������ ��� !�� ����� ! � ��� ������
� �
���� ���� web-� �� ��� ��������������" � ������� �$ ��� R. Mukherjee
[1], G. Banga, V. Cardellini [2], E. Casalicchio [3], Xiao Qin, Hong Jiang, Yifeng
Zhu, David R., '�� ( � )���. ���������, ���������� ���"
� � ����������
��
������
� ���������" E. Casalicchio, H.K. Lee, M. Andreolini; ��������*� �
�������!�� �"����� – T. Schroeder [4], T. Vercauteren, X. Wang; � � ����
���
– A.Kamra, V. Misra [5], + �
����� ). [6]; !��� �$ ����*� � �
� ����&�$ �
�� ���#��� - V. Cardellini [7], P.Yu, Y.S. Hong [8].
��� ���� ��������� ����
� � # ��� !�� ����� ! � ��� �������� �
���"#����� �����"��/� ������% ��� ��� 0������$ �
�� ���������. 9��
��������� � �$�����/� ���% ���� ����� ����, ��
��
�
�������!�� �"����", ��: � �����!��� �� �������� ������, �
�����" �
��������" ��$��� ���,
����� � ����!��� ������������" ��� � �����*��
����������
� ������
� (
().
>�����
1 – ?����
����
���� ����� web � �� ��
143
@ �"/ !����� ����"� ���� ��� ���������
� �!��������� ���������
(,
���� � ��
������� �������� �� ��$��" ������
��/ ����������" web
���� ��, �� �"#��" �� �� �������
� ������� � ������" ������� ��
��$��� ���.
F ������
( ���� � ��%��/ ���" � �� �� $ ��� ������*�����"���
������
� � ������
���� ����� web � �� ��. � ��I � ��! �����
����
���� ����� web � �� �� ��%�� �� !������" � ��! (���.1).
9&&
�������" ���� ��
( ������� �� ��������� ����� ! � ���
��������. ?����� ��� ������ [1-9,11-13] ��
����� �, $�� ��I ����/I�
��������� ����������
� ������
� ��%�� ���! ���" �� 2 ��������
�����:
��� ���-�������� (7-��� ������ ��! �� OSI) �
��� ���-� �������� (4-
��� ������ ��! �� OSI) ���������. � ���/ �$ � !" 0��
����� ! ����� ��
��!
����� � ����������� �� �$ �� !�����
� ���� ��.
>�����
2 – ������&�
�*�� ��I ����/I�� ����������
( � web
���� ���
^ �����"������ � �������������� �������� � � ������ ������!������
���&�
� [10], ������ � ������ ��� ����� ���������� ����������
�, � * �"/
��! � ��� �� !��������� � � !�����
��. �
�$ ��� ���� !� ��� ����������
����� $ ��� ���������
�%!���
�����:
- RR (round robin)- �����$ �
�� �������� 4-��� ������ ��! �� OSI;
- WRR (weighted round robin) – !�����$ �
�� �������� � �������� ����"/
4-��� ������ ��! �� OSI;
- CAP (client aware policy) –
��� ���-��������� �������� 7-�� ������
��! �� OSI;
- LARD (locality aware policy) –
��� ���-��������� �������� 7-�� ������
��! �� OSI, �$�����/I�� ������
� � �� ���.
144
>��������� ����*��� ������
�%!��� ���������:
- RR (round robin) – ����� �#�� �����$ �
�� ��������, �
������
������� ���$ � !�� ��������/��� �� � �� ��
���� ��. `���!�
����� ! � ��� ���!�I�� �������� � �����"������ � ��������� RR ���� ! �
�� �����
3:
>�����
3 – >���� ! � �� ���!�I�� �������� � �����"������ � ��������� RR
- WRR (weighted round robin) – !�����$ �
�� �������� � ��������
����"/.
���������I�
�%!�� !��
� ���� ��� ����
������� ����#��� �
� �� �� �� �� ������
, � �� ��������� 0��� ��&����*�� ������*�����"��
����� ! �� � �������. `���!�
����� ! � ��� ���!�I�� �������� �
�����"������ � ��������� WRR ���� ! � �� �����
4:
>�����
4 – >���� ! � �� ���!�I�� �������� � �����"������ � ��������� WRR
- CAP (client aware policy) – �������� 7-��� ������ ��! �� OSI. >����$� �
��! �%��� �������, �� ���������
������� � �������!�� ����������
�
[11].
145
>�����
5 – >���� ! � �� ���!�I�� �������� � �����"������ � ��������� CAP
- LARD (locality aware request distribution) – �������� 7-��� ������ ��! ��
OSI, ��� ����������
�$����� ��� ��� ������� � �������� � �� ��. `��
������� ��� ������� ��
( ��� ! �� ��� �� ��� � �������� ��� �� � �� �,
������ ���������� � ������� !������ ���� [12]. `�� � � ����
�!���� ��
� �� ���, ������ �������� ��� �� ���
������% ���� � �� �, ��� ��
��
��I ���� �, ��� �� ���� � �����% ����. ��� 0���� ���! �� ��� !��
����� ��� lowT - ������$� � � ���// �����*� ���
�� ������
�, highT -
��%�// �����*� � � ���% ����� ���������:
>�����
6 – >���� ! � �� ���!�I�� �������� � �����"������ � ��������� LARD
`��� ! � ������ ������ ��# ���� ! ���� ����������. `���"
���� �
� �� ��� ������� �� 3 � �� ��� �����$��� �������!�� �"�����.
`������!�� �"����" � �� �� ��� ! �� ��� ������
�� �� ���* ����, !��
�
�� !��� �� � � � �������
� �������. �
�$ ��� ���!�I �� ����
�
���������� ����
http ��������, ����!�/I�� ��������� ������!���� �
��
���� � � x ����=0,87. `���
��! �%�� 4 ���� ��������,
����� ��
146
��������� �
�� �!�*��, �� !����� ���� � [12,13] � ������ ����
���� !������ ���! � �� �� �%�!� ���� ������/ �� � �� �. � �����* 1
���� ! ��
�����&�
�*�� http ��������. ����$ ���� ���� !���� �"���
��������,
����� ���"����� �" ������ � �� web ����, ������� ���
�������� ����� ! � �� � ������, ���� � �����#��� ��� &����� –
���������"��� ����� ! � �� �, �� �� �����%������ ������� �� � �� � -
����� ! � �� � � ����� � ������� ��
����� �������.
�����*� 1
������&�
�*�� http �������� �� �%�!� ���� ������/ �� � �� �
�����
�������
`��� � &���� CPU
�� ������� (%)
1 ^����$ �
�� ��&����*��: html 0,009-0,005
2 ������$ �
� html ������*�: �hp, jsp � asp 0,2-0,28
3 ��&����*�� � ���������� (�� ��*��
#�&�������), �� ��*�� ����
� (�� ��/�
���"#�
���$ ���� CPU � ������)
0,43-0,49
4 F��"��� !�� (� � !�$ ��!�� � ��! � �
� ��"��� �� � ��)
0,75-1,5
�
�$ ��� �* ��
0&&
�������� ������ ���������� ����"��/���:
- ������ �����" �����% ������ � �� ���;
-
���$ ���� ��� ������ ��������;
- �������!�� �"����" � �� ��� (������
��� ����������").
��� �* �
� 0&&
�������� ������ ���������� �� !��% �
��� ����"���
��� ��� ��������*�� ���� �� ����������
� ������
�,
��������� �� ������
� ������ � �� ��� �������
� ��������:
j
kUkU
s
N
j
j�
�
�
� 1
2))()((
�! U j (k) - ��� ����"��� ��
���� �" �����% ������ j-��� � �� �� �� k-�
#�� ;
U(k) - �� !��� ������
� � �� ��� �� k-� #�� ;
N –
���$ ���� � �� ��� �
���� � .
> ���"���� ��! ��������� ���� ! �� �� �����
�� 7-10:
147
0%
5%
10%
15%
20%
25%
30%
35%
40%
1 7 13 19 25 31 37 43 49 55 61 67 73 79 85 91 97 10
3
k
s,
%
rr
wrr
cap
lard
>�����
7 – ��� ����"���
��� ��� ��������*�� ���� ��
(
����$ ���� ��� ������ �������� ��
�%!�� �� 3-� � �� ��� ���� ! ��
�� �����
8:
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1 2 3
} � �� ��
�
��
$
��
��
�
��
�
��
��
�
��
��
��
��
rr
wrr
cap
lard
>�����
8 – ����$ ���� ��� ������ ��������
148
0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
1 2 3
} � �� ��
�
��
$
��
��
�
��
��
%
�
��
�
��
��
��
�� rr
wrr
cap
lard
>�����
9 – ����$ ���� �����% ���� �������� � �� ����
31000
31500
32000
32500
33000
��������
(
�
��
$
��
��
�
��
��
%
�
��
�
��
��
��
��
rr
wrr
cap
lard
>�����
10 – ����$ ���� �����% ���� ��������
���� ���
(� ��������� ���� ! ����� ��! ��������� ��%�� �&�����������"
�� !�/I� � !�����
�:
1.(��
�� �������!�� �"����", ��������� � ��� ���� ��������.
2.( ������ ��� ����� ! � �� ������
� � %!� � �� ����.
3.( !������$��� �$ � !�����
� ���� ��. ��� � �� ����� ����
149
���!�I �� ����
� � ������� � ��� ��� ��&����*� � � %!�
( �
� �� ����;
4.
��"#� ��
��!�� �����!� � ������, �������� ��� ����������
��� ��� ��&����*� � (!�� WRR � LARD).
� ����� � 0��� �
����"��� ���� ��� ��������
� � ��!�� � ����������
!�� ����� ! � ��� ������
�
���� ����� web-� �� ��. >���������� ���
�������� !��% � ���" ������������� !�� �� �� $ ��� ��������$ �
�
������ ����� ����� ! � ��� ������
� �� � �� ���, �������/I��
��������� , ������� �"�� � ���"#� ������� (��
�� ��� ������
� ����$ �
!�� � �-� �� ���). ?������� !��% � �� �� $����" ����
� ��
���� ��
�������!�� �"�����, ������
��� �����������, ��
��������$������
(��������$ �
� ������%���� ���� ����� � � � ����� ! ��� ����
!�����
�� !� �����#����) � ���
� �� �� ��
��
�.
?��������� ����$ ��� � ���"����, ��%�� �! ���" ����! �
* � ������������ ��������
� !�����$ �
���
��� ��������������
��������� � ��!�&�*��������� �������� ����"/. ^� ����$ �
�
��* �*�/
�� !���� ���� ��������� ��%�� �� !������" � ��! �� !�/I � �� ��:
>�����
11 – >���������� ��� ��������
~������� �! � ��������� ���� ��� ����� ! � �� ���"����� �"�
��
�������� �� ��������� �������� ���!�I �� ����
�. `�� 0��� ��������
150
�������� ��
�%!�� #�� !��% � � ���"�� � ����������� �� ��� � ���
���!�I �� ����
�. ����!�. � ����" ���� ! �� ! ���"���
�����&�
�*��
��I ����/I�� ���������� ����� ! � ��� ������
�. `��������������� ��
������ � �* � �� ������� ��
���� �� ������. ����!� �� �������
!��������� � � !�����
�� ��I ����/I�� � # ���, �� !��% � ��������
�!�������� ����������
� ������
�. �
�$ ��� �* �
� 0&&
��������
������ �� !��% � ��� ����"���
��� ��� ��������*�� ���� ��
����������
� ������
�, ��������� �� ������
� ������ � �� ��� �������
�
��������.
1. R. Mukherjee, A Scalable and Highly Available Clustered Web Server in High
Performance Cluster Computing: Architectures and Systems, vol. 1, Rajkumar Buyya,
Prentice Hall, 1999.
2. V. Cardellini, E. Casalicchio, M. Colajanni, A performance study of distributed
architectures for the quality of web services, in: Proc. of the 34th Conference on System
Sciences, Vol. 10, 2001.
3. E. Casalicchio, M.Colajanni, A client aware dispatching algorithm for web clusters
providing multiple services, in: Proc. of the 10th International Conf. on WWW, 2001, pp.
535–544.
4. T. Schroeder, S. Goddard, B. Ramamurthy, Scalable web server clustering technologies,
IEEE Network (May–June) (2000) 38–45.
5. A. Kamra, V. Misra, E.M. Nahum, Yaksha: a self-tuning controller for managing the
performance of 3-tiered web sites, in: 12th IEEE International Workshop on Quality of
Service, IWQOS 2004, 2004, pp. 47–56.
6. L. Cherkasova, P. Phaal, Session-based admission control: a mechanism for peak load
management of commercial web sites, IEEE Transactions on Computers 51 (June (6))
(2002).
7. V. Cardellini, E. Casalicchio, M. Colajanni, Ph.S. Yu, The state of the art in locally
distributed web-server systems, ACM Computing Surveys (CSUR) 34 (June (2)) (2002)
263–311.
8. Y.S. Hong, J.H. No, S.Y. Kim, DNS-based load-balancing in distributed web- server
systems, in: Fourth IEEE Workshop on Software Technologies for Future Embedded and
Ubiquitous Systems (WCCIA 2006), 2006, p. 4.
9. S. Sharifian, et al., A predictive and probabilistic load-balancing algorithm for cluster-
based web servers, Appl. Soft Comput. J. (2010), doi:10.1016/j.asoc.2010.01.017
10. �������� �. .,
�����
� �.�., �������
�� �.�. � � ����� ������!������
���&�
� !�� ��! � � ��&����*������ � � �. �����
^��!���
�����"
���
(�*�����"���� ���� ���� �� ��. ����!����� ���� } 2 (144), 2010.
11. E. Casalicchio, V. Cardinellini. Content aware dispatching algorithms for cluster-based
Web servers. Kluwer Academic Publishers. Cluster Computing 5, 2002.
12. Ebada Sarhan, Atif Ghalwash. Queue Weighting Load-Balancing Technique for
Database Replication in Dynamic Content Web Sites. Proceedings of the 9th WSEAS
International Conference on APPLIED COMPUTER SCIENCE, 2009.
13. Zhang Lin, Li Xiao-ping. A content based dynamic load-balancing algorithm for
heterogeneous Web server cluster. ComSIS Vol.7, }1, Special Issue, 2010.
��������� 15.09.2010�.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-21963 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | XXXX-0068 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-11-28T02:54:18Z |
| publishDate | 2010 |
| publisher | Інститут проблем моделювання в енергетиці ім. Г.Є. Пухова НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Игнатенко, Е.Г. Бессараб, В.И. Турупалов, В.В. 2011-06-20T10:16:39Z 2011-06-20T10:16:39Z 2010 Алгоритм адаптивной балансировки нагрузки в кластерных системах / Е.Г. Игнатенко, В.И. Бессараб, В.В. Терепалов // Моделювання та інформаційні технології: Зб. наук. пр. — К.: ІПМЕ ім. Г.Є.Пухова НАН України, 2010. — Вип. 58. — С. 142-150. — Бібліогр.: 13 назв. — рос. XXXX-0068 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/21963 621.3 ru Інститут проблем моделювання в енергетиці ім. Г.Є. Пухова НАН України Моделювання та інформаційні технології Алгоритм адаптивной балансировки нагрузки в кластерных системах Article published earlier |
| spellingShingle | Алгоритм адаптивной балансировки нагрузки в кластерных системах Игнатенко, Е.Г. Бессараб, В.И. Турупалов, В.В. |
| title | Алгоритм адаптивной балансировки нагрузки в кластерных системах |
| title_full | Алгоритм адаптивной балансировки нагрузки в кластерных системах |
| title_fullStr | Алгоритм адаптивной балансировки нагрузки в кластерных системах |
| title_full_unstemmed | Алгоритм адаптивной балансировки нагрузки в кластерных системах |
| title_short | Алгоритм адаптивной балансировки нагрузки в кластерных системах |
| title_sort | алгоритм адаптивной балансировки нагрузки в кластерных системах |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/21963 |
| work_keys_str_mv | AT ignatenkoeg algoritmadaptivnoibalansirovkinagruzkivklasternyhsistemah AT bessarabvi algoritmadaptivnoibalansirovkinagruzkivklasternyhsistemah AT turupalovvv algoritmadaptivnoibalansirovkinagruzkivklasternyhsistemah |