CN102447719A

CN102447719A - Web GIS服务的动态负载均衡信息处理系统

Info

Publication number: CN102447719A
Application number: CN2010105045674A
Authority: CN
Inventors: 陈伟国; 姚薇
Original assignee: SHANGHAI YAOWEI (GROUP) CO Ltd
Current assignee: SHANGHAI YAOWEI (GROUP) CO Ltd
Priority date: 2010-10-12
Filing date: 2010-10-12
Publication date: 2012-05-09

Abstract

本发明涉及一种Web GIS服务的动态负载均衡信息处理系统，包括客户端、Internet、请求分配器、代理服务器、Web服务器群、地图服务器、数据库服务器，所述的客户端通过Internet与请求分配器连接，所述的请求分配器与代理服务器连接，所述的代理服务器与Web服务器群连接，所述的Web服务器群与地图服务器连接，所述的地图服务器与数据库服务器连接，当客户端请求地图服务时，所述的请求分配器根据代理服务器提供的Web服务器负载情况选择目标Web服务器，该目标Web服务器向地图服务器请求地图服务，地图服务器将请求的地图信息发送给目标Web服务器，目标Web服务器将其发送给客户端。与现有技术相比，本发明具有解决网络拥塞问题、提高服务器响应速度等优点。

Description

Web GIS服务的动态负载均衡信息处理系统

技术领域

本发明涉及一种Web GIS服务的负载均衡处理技术，尤其是涉及一种Web GIS服务的动态负载均衡信息处理系统。

背景技术

随着Web GIS的广泛应用，Web GIS用户的增多，大量的空间数据和属性数据需要在网络中传输，空间数据量大及其造成的网络传输慢是Web GIS系统最大的颈，这使得在Web GIS应用中出现了客户端响应速度慢、访问不了WebGIS站点等一些影响Web GIS性能的问题，解决这些同题成为Web GIS发展的重要问题如设计一种廉价有效的方法来扩展服务器带宽、增加吞吐量以加强网络数据处理能力、提高网络传输速度和用户操作处理响应速度，从而通过提高网络的灵活和可用性来提高Web GIS的数据传输性能是本文重点研究、解决的问题。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种解决网络拥塞问题、提高服务器响应速度的Web GIS服务的动态负载均衡信息处理系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种Web GIS服务的动态负载均衡信息处理系统，其特征在于，包括客户端、Internet、请求分配器、代理服务器、Web服务器群、地图服务器、数据库服务器，所述的客户端通过Internet与请求分配器连接，所述的请求分配器与代理服务器连接，所述的代理服务器与Web服务器群连接，所述的Web服务器群与地图服务器连接，所述的地图服务器与数据库服务器连接，当客户端请求地图服务时，所述的请求分配器根据代理服务器提供的Web服务器负载情况选择目标Web服务器，该目标Web服务器向地图服务器请求地图服务，地图服务器将请求的地图信息发送给目标Web服务器，目标Web服务器将其发送给客户端。

所述的代理服务器包括负载监视器、报警监视器。

所述的Web服务器群中的每台Web服务器都设有负载检测模块、连接计数模块，所述的负载检测模块采集Web服务器的CPU负载、存储器负载和磁盘使用状况信息并将其发送给代理服务器，所述的连接计数模块采集Web服务器和地图服务器之间的连接数量信息将其发送给代理服务器。

所述的目标Web服务器为Web服务器群中最低负载值的Web服务器。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、解决网络拥塞问题，服务就近提供，实现地理位置无关性。

2、为用户提供更好的访问质量。

3、提高服务器响应速度。

4、提高服务器及其他资源的利用效率。

5、避免了网络关键部位出现单点失效。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的代理服务器与Web服务器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例

Web GIS服务的动态负载均衡信息处理系统，该系统采用基于请求分配器的Web服务器集群和代理服务器来实现动态的负载均衡。根据此系统设计了用动态负载均衡方法访问Web GIS服务的网络体系结构、负载均衡代理服务器的结构以及请求分配器的负载均衡策略。

负载均衡并非传统意义上的“均衡”，一般来说，它只是把有可能拥塞于一个地方的负载交给多个地方分担。说得通俗一点，负载均衡在网络中的作用就像流值日制度，把任务分给大家来完成，以免让一个人累死累活。不过，这种意义上的均衡一般是静态的，也就是事先确定的“轮值”策略。与轮流值日制度不同的是，动态负载均衡通过一些工具实时地分析数据包，掌握网络中的数据流量状况，把任务合理分配出去.结构上分为本地负载均衡和地域负载均衡(全局负载均衡)，前一种是指对本地的服务器集群做负载均衡，后一种是指对分别放置在不同的地理位置、在不同的网络及服务器集群之间作负载均衡。在现有网络结构之上，负载均衡提供了一种廉价有效的方法来扩展服务器带宽和增加吞吐量，加强网络数据处理能力，提高网络的灵活性和可用性。

当前，在Web GIS中，业务量的发展都超出了过去最乐观的估计，尤其是WebGIS网络的核心部分，其数据流量和空间数据计算强度之大，使得单一设备根本无法承担，因此引入服务器集群来支持其Web GIS服务。

web服务器集群系统是由分布在LAN或WAN上的多台Web服务器主机(同构的或异构的)相互联结而成的一种服务器体系结构，它采用负载均衡策略将到达的请求分配给集群中的某台服务器进行处理。

基于请求分配器(Dispatcher)的Web服务器集群能够完全控制所有到来的请求并且实现精细粒度的负载均衡。在基于请求分配器的集群系统中，前端的请求分配器作为到达请求的代理，负责集中地接收所有到达的HTTP请求，并且按照特定的负载均衡策略将客户的请求均衡、透明地分配给集群中的后端服务器。整个集群系统具有一个单一的虚拟IP地址，即集群地址，因此集群中的服务器对用户端是透明的。实际上，集群地址就是请求分配器的IP地址，即请求分配器为集群系统提供了一个单一的虚拟接口，使得整个集群对外部而言犹如一台单一的主机。

如图1所示，本发明包括客户端1、Internet 2、请求分配器3、代理服务器4、Web服务器群5、地图服务器6、数据库服务器7，所述的客户端1通过Internet 2与请求分配器3连接，所述的请求分配器3与代理服务器4连接，所述的代理服务器4与Web服务器群连接，所述的Web服务器群与地图服务器6连接，所述的地图服务器6与数据库服务器7连接，当客户端1请求地图服务时，所述的请求分配器3根据代理服务器4提供的Web服务器负载情况选择目标Web服务器，该目标Web服务器向地图服务器6请求地图服务，地图服务器6将请求的地图信息发送给目标Web服务器，目标Web服务器将其发送给客户端1。所述的目标Web服务器为Web服务器群中最低负载值的Web服务器。

如图2所示，所述的代理服务器4包括负载监视器41、报警监视器42。所述的Web服务器群中的每台Web服务器5都设有负载检测模块51、连接计数模块52，所述的负载检测模块52采集Web服务器的CPU负载、存储器负载和磁盘使用状况信息并将其发送给代理服务器，所述的连接计数模块52采集Web服务器和地图服务器之间的连接数量信息将其发送给代理服务器4，这些信息周期地提供给代理服务器4并保存在代理服务器4的负载监控表里，请求分配器3从代理服务器4的负载监控表里读取信息并根据负载均衡策略来选择负载值最小的Web服务器。

代理服务器4作用是减少Web服务器的负担，提高客户端的响应速度。是我们设计的代理服务器4与Web服务器5、地图服务器6一起处理负载均衡的结构。代理服务器4追踪并反馈Web服务器5的负载状况，防止服务器过载，并且把收集到的信息存在一个负载监控表里面。Web服务器5我们设计了负载检测模块51和连接计数模块52，这两个模块将安装在集群中的每个Web服务器5中。

请求分配器3的负载均衡策略如下：当客户端请求地图服务的时候，请求分配器根据服务器的负载信息选择使用一个Web服务器，被选中的服务器将是拥有最低负载值的服务器。为了计算的方便我们计算负载的时候只考虑了cup负载、存储器负载、磁盘的使用状况以及Web服务器和地图服务器的连接数量信息。计算Web服务器负载的公式如下：

Total_Load＝W×(Cpu_Load+Memory_Load+Disk_using+Num_map_server_connection)

其中：

Total_Load为web服务器的负载值；W为权值；Cpu_Load为cpu负载；Memory_Load为存储器负载；Disk_using为磁盘使用状况信息；Num_map_server_connection为Web服务器和地图服务器的连接数量。

权值的赋予根据每个负载的不同而不同。当集群的结点初次投入系统中使用时，系统管理员根据结点的硬件配置情况对每个结点都设定一个初始权值W(Ni)(通常根据结点的硬件配置来定义，硬件配置越高的结点默认值越高)，在请求分配器上也先使用这个权值。然后，随着结点负载的变化，请求分配器对权值进行调整。权值是一个大于0而小于等于1的参数。根据权值Web服务器负载值计算公式变形如下：

Total_Load＝Wcpu×Cpu_Load+Wmem×Memory_Load+Wdisk×Disk_using+Wcorm×Num_map_server_connection

其中：Wcpu+Wmem+Wdisk+Wconn＝1，Wcpu、Wmem、Wdisk、Wconn为各参数的权值。

Claims

1.一种Web GIS服务的动态负载均衡信息处理系统，其特征在于，包括客户端、Internet、请求分配器、代理服务器、Web服务器群、地图服务器、数据库服务器，所述的客户端通过Internet与请求分配器连接，所述的请求分配器与代理服务器连接，所述的代理服务器与Web服务器群连接，所述的Web服务器群与地图服务器连接，所述的地图服务器与数据库服务器连接，当客户端请求地图服务时，所述的请求分配器根据代理服务器提供的Web服务器负载情况选择目标Web服务器，该目标Web服务器向地图服务器请求地图服务，地图服务器将请求的地图信息发送给目标Web服务器，目标Web服务器将其发送给客户端。

2.根据权利要求1所述的一种Web GIS服务的动态负载均衡信息处理系统，其特征在于，所述的代理服务器包括负载监视器、报警监视器。

3.根据权利要求1所述的一种Web GIS服务的动态负载均衡信息处理系统，其特征在于，所述的Web服务器群中的每台Web服务器都设有负载检测模块、连接计数模块，所述的负载检测模块采集Web服务器的CPU负载、存储器负载和磁盘使用状况信息并将其发送给代理服务器，所述的连接计数模块采集Web服务器和地图服务器之间的连接数量信息将其发送给代理服务器。

4.根据权利要求1所述的一种Web GIS服务的动态负载均衡信息处理系统，其特征在于，所述的目标Web服务器为Web服务器群中最低负载值的Web服务器。