發(fā)布時間：2020-11-10 00:56

　　 隨著Internet的普及以及大數(shù)據(jù)時代的到來,主流網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的日常訪問量已經(jīng)達到萬億級別。面臨海量的用戶并發(fā)訪問,如何保證網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用用戶優(yōu)質(zhì)流暢的體驗成為網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用待解決的難點之一。為了解決高并發(fā)問題,網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的體系構(gòu)架與設(shè)計需要從內(nèi)到外地改進和加強,令并發(fā)處理的能力從各方面得到提升。從內(nèi)部上,網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用不僅要改進構(gòu)架設(shè)計而且也要對構(gòu)架內(nèi)應(yīng)用的重要算法進行改進,從外部上也需要運用第三方有利于提高并發(fā)能力的技術(shù)。與多線程編程模型比較,采用事件驅(qū)動異步I/O模型的Node.js技術(shù)更加適合應(yīng)用于高并發(fā)、大數(shù)據(jù)和實時響應(yīng)的場景。本文從解決網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用高并發(fā)難點的角度出發(fā),主要研究工作是設(shè)計一種高性能高并發(fā)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架設(shè)計方案和研究改進網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用構(gòu)架中負載均衡層應(yīng)用的負載均衡算法。論文完成的主要工作如下:(1)分析現(xiàn)今常用的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用構(gòu)架類型,總結(jié)出構(gòu)架整體方案和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的設(shè)計原則。針對高性能高并發(fā)的問題,基于Node.js技術(shù)設(shè)計一種高性能高并發(fā)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用構(gòu)架方案。設(shè)計方案的各個模塊分別為負載均衡層、核心處理層和數(shù)據(jù)存儲層。負載均衡層采用Nginx技術(shù)應(yīng)用負載均衡算法。核心處理層是基于Node.js技術(shù)完成網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用業(yè)務(wù)邏輯處理,其中內(nèi)存緩存服務(wù)采用Redis技術(shù)。數(shù)據(jù)存儲層選用非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫Mongo DB實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲。(2)研究分析常用的負載均衡算法,對加權(quán)輪詢算法進行深入分析,將CPU、內(nèi)存、磁盤I/O速率、網(wǎng)絡(luò)帶寬和響應(yīng)時間等參數(shù)加入到加權(quán)輪詢算法的權(quán)值計算中進行算法改進,并對改進前后算法進行測試分析,證明改進的算法的有效性。(3)根據(jù)本文研究的高性能高并發(fā)構(gòu)架解決方案以及改進的負載均衡算法,完成一個博客應(yīng)用,并對博客功能進行展示。
【學位單位】：杭州電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TP393.02
【部分圖文】：

圖 2.1 Node.js 基本架構(gòu)圖Node Standard Library 是我們使用頻率很高的標準庫，如 Http, Buffer 模塊等。Node Bindings 是溝通 Javascript 和 C++的橋梁，封裝 V8 和 Libuv 的細節(jié)，向上層提供基礎(chǔ) API 服務(wù)。V8 是 Google 開發(fā)的 JavaScript 引擎，提供 JavaScript 運行環(huán)境，可以說它就是 Node.js 的發(fā)動機。Libuv 是專門為 Node.js 開發(fā)的一個封裝庫，提供跨平臺的異步 I/O 能力。C-ares 提供了異步處理 DNS 相關(guān)的能力http_parser、OpenSSL、zlib 等提供包括 http 解析、SSL、數(shù)據(jù)壓縮等其他能力。最后架構(gòu)的底層是支撐 Node.js 運行的關(guān)鍵，代碼由 C/C++實現(xiàn)。Libuv 不僅提供了跨平臺的異步 I/O 能力，還提出在不同的 I/O 輪詢機制上的復雜抽象，即為套接字和其他實體提供高級抽象的“句柄(handles)”和“流(streams)”。圖 2.2 展示了組成 libuv 的不同部分以及與之相關(guān)的子系統(tǒng)。

圖 2.1 Node.js 基本架構(gòu)圖Node Standard Library 是我們使用頻率很高的標準庫，如 Http, Buffer 模塊等。Node Bindings 是溝通 Javascript 和 C++的橋梁，封裝 V8 和 Libuv 的細節(jié)，向上層提供基礎(chǔ) API 服務(wù)。V8 是 Google 開發(fā)的 JavaScript 引擎，提供 JavaScript 運行環(huán)境，可以說它就是 Node.js 的發(fā)動機。Libuv 是專門為 Node.js 開發(fā)的一個封裝庫，提供跨平臺的異步 I/O 能力。C-ares 提供了異步處理 DNS 相關(guān)的能力。http_parser、OpenSSL、zlib 等提供包括 http 解析、SSL、數(shù)據(jù)壓縮等其他能力。最后架構(gòu)的底層是支撐 Node.js 運行的關(guān)鍵，代碼由 C/C++實現(xiàn)。Libuv 不僅提供了跨平臺的異步 I/O 能力，還提出在不同的 I/O 輪詢機制上的復雜抽象，即為套接字和其他實體提供高級抽象的“句柄(handles)”和“流(streams)”。圖 2.2 展示了組成 libuv 的不同部分以及與之相關(guān)的子系統(tǒng)。

杭州電子科技大學碩士學位論文系統(tǒng)調(diào)用return無數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)到達數(shù)據(jù)拷貝拷貝完成等待達遞交至aio_read指定的時間處理程序aio_read讀完成事件處理內(nèi)核應(yīng)用進程用程序續(xù)執(zhí)行，其它邏輯圖 2.7 異步 I/O 模型件決定的程序執(zhí)行流被稱為事件驅(qū)動，通常以主循環(huán)，事件處理程為特征。如圖 2.8 所示為事件驅(qū)動模型圖。
【參考文獻】

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本文編號：2877218