CN109165078B - 一种虚拟分布式服务器及其访问方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种虚拟分布式服务器及其访问方法。该虚拟分布式服务器包括用于存储数据的缓存，以及安装有代理服务器和至少一个应用服务器，代理服务器分别连接并控制所有应用服务器，应用服务器连接缓存；代理服务器用于接收访问请求，并将访问请求转发至应用服务器，应用服务器根据访问请求查询缓存，返回查询结果。通过实施本发明，使用一台服务器实现分布式部署，成本低；并恰当使用缓存，提高访问速度；且一个服务宕机可进行自动切换，提高服务器的稳定性。

Description

一种虚拟分布式服务器及其访问方法

技术领域

本发明涉及服务器领域，更具体地说，涉及一种虚拟分布式服务器及其访问方法。

背景技术

当今新时代，越来越多的企业走出国门走向世界，办公地点多，需要联入系统平台的考勤、门禁、消费等设备越来越多，访问系统的人也越来越多，需要企业购买高性能的服务器以满足系统的高并发要求，但是这样会大大加重企业负担，同时不利于系统的推广。

常规的服务部署采用Apache或Nginx运行一个应用，缺点如下：由于Python使用了GIL(Global interpreter Lock),在任意的时刻，只允许单个python线程执行。无论服务器存在多少个CPU或核心，python只能在一个核上运行。普通Apache一台服务器管理一个Web服务器软件，并发少、访问人数多、处理慢、不能充分发挥计算机性能。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述单个服务器并发处理能力差、不能充分发挥计算机性能的缺陷，提供一种虚拟分布式服务器及其访问方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种虚拟分布式服务器，包括用于存储数据的缓存，以及安装有代理服务器和至少一个应用服务器，所述代理服务器分别连接并控制所有所述应用服务器，所述应用服务器连接所述缓存；

所述代理服务器用于接收访问请求，并将所述访问请求转发至所述应用服务器，所述应用服务器根据所述访问请求查询所述缓存，返回查询结果。

优选地，本发明所述的虚拟分布式服务器，还包括与所述应用服务器连接、用于存储数据的数据库；

所述应用服务器根据所述访问请求查询所述缓存，若在所述缓存中未查找到所需数据，则访问所述数据库，返回查询结果；在所述数据库查询到所需结果后，将所述查询结果备份至所述缓存中。

优选地，本发明所述的虚拟分布式服务器，包括用于管理所述缓存的Memcache缓存管理系统，所述Memcache缓存管理系统通过哈希表存储及管理内存中的数据；

所述Memcache缓存管理系统根据预设条件选取所述数据库中的数据调用到所述缓存中。

优选地，本发明所述的虚拟分布式服务器，还包括用于处理数据的处理器，所述处理器包括多个处理器核心；

每个所述处理器核心对应一个或多个所述应用服务器；或者每个所述应用服务器对应一个或多个所述处理器核心；

所述代理服务器和应用服务器采用Apache分布方式进行分布式部署和管理。

另，本发明还提供一种虚拟分布式服务器访问方法，应用于上述的虚拟分布式服务器，包括：

S1、代理服务器接收访问请求；

S2、所述代理服务器将所述访问请求分发至应用服务器；

S3、所述应用服务器根据所述访问请求查询缓存，得到查询结果；

S4、返回所述查询结果。

优选地，本发明所述的虚拟分布式服务器访问方法，在所述步骤S3中，若所述应用服务器在所述缓存中未查询到所需结果，则执行下述步骤：

S31、所述应用服务器根据所述访问请求查询数据库，得到查询结果；

S32、返回所述查询结果；

S33、将所述查询结果备份至所述缓存中。

优选地，本发明所述的虚拟分布式服务器访问方法，在所述步骤S4之后还包括：

S5、每次更新所述数据库中的数据时，若更新数据在所述缓存中有备份，则同时更新所述缓存中的对应数据。

优选地，本发明所述的虚拟分布式服务器访问方法，还包括：

S6、判断所述缓存中的数据是否达到预设存储阈值；

S7、若是，则删除所述缓存中的部分数据。

优选地，本发明所述的虚拟分布式服务器访问方法，还包括：

S8、若所述应用服务器出现宕机，则将出现宕机的应用服务器处理的访问请求分发至其他所述应用服务器；或者

重新启动所述虚拟分布式服务器。

优选地，本发明所述的虚拟分布式服务器访问方法，在所述步骤S1之前还包括所述虚拟分布式服务器的配置安装过程：

S01、开始安装程序后检查所述应用服务器的配置数量；

S02、生成一个代理服务器安装文件以及与所述配置数量对应的应用服务器安装文件；

S03、安装所述代理服务器安装文件和应用服务器安装文件，完成安装后启动运行。

实施本发明的一种虚拟分布式服务器及其访问方法，具有以下有益效果：该虚拟分布式服务器包括用于存储数据的缓存，以及安装有代理服务器和至少一个应用服务器，代理服务器分别连接并控制所有应用服务器，应用服务器连接缓存；代理服务器用于接收访问请求，并将访问请求转发至应用服务器，应用服务器根据访问请求查询缓存，返回查询结果。通过实施本发明，使用一台服务器实现分布式部署，成本低；并恰当使用缓存，提高访问速度；且一个服务宕机可进行自动切换，提高服务器的稳定性。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明一种虚拟分布式服务器的结构示意图；

图2是本发明一种虚拟分布式服务器访问方法流程图第一实施例流程图；

图3是本发明一种虚拟分布式服务器访问方法流程图第二实施例流程图；

图4是本发明一种虚拟分布式服务器的配置安装流程图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

图1是本发明一种虚拟分布式服务器的结构示意图。

具体的，该虚拟分布式服务器包括用于存储数据的缓存，以及安装有代理服务器和至少一个应用服务器，也就是说本发明中的代理服务器和应用服务器都以软件形式存在，安装在同一实体的服务器中。并且，代理服务器分别连接并控制所有应用服务器，应用服务器连接缓存。代理服务器用于接收访问请求，并将访问请求转发至应用服务器，应用服务器根据访问请求查询缓存，返回查询结果。相较于传统通过访问数据库进行查询，本发明通过缓存进行查询可大大提高数据查询速度。优选地，本发明的虚拟分布式服务器为企业事务管理服务器，用于企业的人员管理、考勤、部门管理、设备管理等。

虚拟分布式服务器还包括与应用服务器连接、用于存储数据的数据库，数据库存储在服务器的存储器内，存储器可为机械硬盘、固态硬盘等存储介质。应用服务器根据访问请求查询缓存，若在缓存中未查找到所需数据，则访问数据库，返回查询结果；在数据库查询到所需结果后，将查询结果备份至缓存中。将常用数据从数据库备份至缓存，可在后续再次访问该数据时加快访问速度，提高服务器的并发处理能力。

本发明的虚拟分布式服务器包括用于管理缓存的Memcache缓存管理系统，Memcache缓存管理系统通过哈希表存储及管理内存中的数据；Memcache缓存管理系统根据预设条件选取数据库中的数据调用到缓存中。

Memcache缓存管理系统工作过程为：

采用数据库管理的系统，瓶颈在于数据的存取部分，Memcache是一个高性能的分布式的内存对象缓存系统，通过在内存里维护一个统一的巨大的哈希表(hash表)，它能够用来存储各种格式的数据，包括图像、视频、文件以及数据库检索的结果等。其工作过程就是将数据调用到内存中，然后从内存中读取，从而大大提高读取速度该系统充分分析数据的特点，将常用数据、变化少的数据都通过缓存实现，如公司的部门数据、人员数据、设备信息、时段、区域等读取到缓存(Cache)，其工作流程：先检查客户端的请求数据是否在memcached中，如有，直接把请求数据返回，不再对数据库进行任何操作；如果请求的数据不在memcached中，就去查数据库，把从数据库中获取的数据返回给客户端，同时把数据缓存一份到memcached中。另外，每次更新数据库的同时更新memcached中的数据，保证一致性。从工作流程可以看出，Memcache数据丢失并不影响系统的数据完整性，B/S系统的特点往往是对一些常用数据查询，利用缓存就极大地减缓了数据库的压力，使系统并发性能大幅提升，服务器的压力大幅下降。

本发明的虚拟分布式服务器包括用于处理数据的处理器，处理器包括多个处理器核心；每个处理器核心对应一个或多个应用服务器；或者每个应用服务器对应一个或多个处理器核心，从而有效利用现在处理器强大的处理能力和多核心优点。代理服务器和应用服务器采用Apache分布方式进行分布式部署和管理，Apache分布方式可参考现有技术，本发明在此不再赘述。

该虚拟分布式服务器还包括服务控制模块，服务控制模块分别连接并控制代理服务器、应用服务器、缓存、数据库等。服务控制模块包括设计开发服务控制程序，用于对虚拟分布式服务器内系统使用的所有服务进行管控，包括启动、停止、重启、监控状态等。

综上，本发明的虚拟分布式服务器通过虚拟的代理服务器和应用服务器实现虚拟分布，并设置通过缓存实现数据的快速访问，从而提高单个服务器的并发性能。

图2是本发明一种虚拟分布式服务器访问方法流程图第一实施例流程图。

具体的，该虚拟分布式服务器访问方法应用于上述的虚拟分布式服务器，包括下述步骤：

参考图4，在步骤S1之前还包括虚拟分布式服务器的配置安装过程：

S01、开始安装程序后检查应用服务器的配置数量。本发明通过开发服务控制程序iclock.exe对系统的所有服务进行管控，包括启动、停止、重启、监控等。若使用windows系统平台，则利用windows系统的API控制服务接口函数OpenSCManagerA、QueryServiceStatus、DeleteService、ControlService管理apache及memcache服务的安装、启动、停止、监控等。

具体的，iclockCat.exe(服务控制台)工作步骤：

(1)iclockCat.exe初次安装运行时带/s参数，检测服务未安装，自动安装服务，启动后最小化在右下角。

(2)双击右下角图标可现实控制台管理界面，如果修改分布式服务数量，先停止服务，配置服务端口后可检测是否占用。

(3)升级系统后，点重新启动服务。

(4)控制台可检测服务运行情况。

S02、生成一个代理服务器安装文件以及与配置数量对应的应用服务器安装文件。若应用服务器的数量为1，则产生一个代理服务器安装文件和一个应用服务器安装文件，即生成httpd.conf文件。若应用服务器的数量大于1，则生成一个代理服务器安装文件以及与配置数量对应的应用服务器安装文件，即生成一个代理服务器安装文件httpd_proxy.conf，生成多个应用服务器安装文件http0.conf、http1.conf···httpn.conf。

S03、安装代理服务器安装文件和应用服务器安装文件，完成安装后启动运行。当应用服务器的数量为1，则为常规部署，即部署一台代理服务器和一套应用服务器。当应用服务器的数量大于1，则部署一台代理服务器和多套应用服务器。例如配置数量为4，则部署一台代理服务器和4套应用服务器。

通过上述步骤，完成对虚拟分布式服务器的配置安装，系统正常运行后即可对服务器进行访问操作，具体步骤如下：

S1、代理服务器接收访问请求。

S2、代理服务器中根据预设规则分发访问请求，将访问请求分发至应用服务器。作为选择，代理服务器可根据访问请求的类型分发至对应的应用服务器；或代理服务器获取应用服务器的当前工作状态，将访问请求分发至空闲或负载较小的应用服务器；或由服务控制模块进行统一管控。

S3、应用服务器根据访问请求查询缓存，得到查询结果。缓冲中预先存储常用数据，利用缓存的快速查找优势，可加快查询速度。

S4、返回查询结果。

图3是本发明一种虚拟分布式服务器访问方法流程图第二实施例流程图。

具体的，在步骤S3中，若应用服务器在缓存中未查询到所需结果，则执行下述步骤：

S31、应用服务器根据访问请求查询数据库，得到查询结果；

S32、返回查询结果；

S33、将查询结果备份至缓存中。本发明的虚拟分布式服务器包括用于管理缓存的Memcache缓存管理系统，Memcache缓存管理系统通过哈希表存储及管理内存中的数据；Memcache缓存管理系统根据预设条件选取数据库中的数据调用到缓存中。将常用数据从数据库备份至缓存，可在后续再次访问该数据时加快访问速度，提高服务器的并发处理能力。

优选地，本发明的虚拟分布式服务器访问方法，在步骤S4之后还包括：

S5、每次更新数据库中的数据时，若更新数据在缓存中有备份，则同时更新缓存中的对应数据，从而保证数据库和缓存中数据的一致性。

优选地，本发明的虚拟分布式服务器访问方法，还包括：

S6、因缓存中存储空间有限，在使用一段时间后，不断添加的数据会导致缓存中的存储空间越来越小，所以需要判断缓存中的数据是否达到预设存储阈值。

S7、若达到预设存储阈值，则删除缓存中的部分数据。删除缓存中的部分数据包括：统计缓存中数据的访问频率，删除访问频率的数据；或者，统计缓存中数据的访问间隔时间，删除访问间隔时间较大的数据。

优选地，本发明的虚拟分布式服务器访问方法，还包括：

S8、若应用服务器出现宕机，则将出现宕机的应用服务器处理的访问请求分发至其他应用服务器；或者重新启动虚拟分布式服务器。所以本发明通过设置多个应用服务器，大大提高了服务器的稳定性。

实验验证：

本发明对同一服务器进行实验，使用现有技术，一台普通服务器最多满足200左右的并发访问；而使用本发明的虚拟分布式服务器，可使用1000左右的并发访问，大大提高了并发访问量。且本发明提供的方案仅需要升级软件，不需要额外的硬件配置，节省成本。

通过实施本发明，使用一台服务器实现分布式部署，成本低；并恰当使用缓存，提高访问速度；且一个服务宕机可进行自动切换，提高服务器的稳定性。

以上实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据此实施，并不能限制本发明的保护范围。凡跟本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种虚拟分布式服务器，其特征在于，包括用于存储数据的缓存，以及安装有代理服务器和至少一个应用服务器，所述代理服务器和所述应用服务器都以软件形式存在，安装在同一实体的服务器中；所述代理服务器分别连接并控制所有所述应用服务器，所述应用服务器连接所述缓存；

所述代理服务器用于接收访问请求，并将所述访问请求转发至所述应用服务器，所述应用服务器根据所述访问请求查询所述缓存，返回查询结果。

2.根据权利要求1所述的虚拟分布式服务器，其特征在于，还包括与所述应用服务器连接、用于存储数据的数据库，所述数据库存储在所述服务器的存储器内；

所述应用服务器根据所述访问请求查询所述缓存，若在所述缓存中未查找到所需数据，则访问所述数据库，返回查询结果；在所述数据库查询到所需结果后，将所述查询结果备份至所述缓存中。

3.根据权利要求2所述的虚拟分布式服务器，其特征在于，包括用于管理所述缓存的Memcache缓存管理系统，所述Memcache缓存管理系统通过哈希表存储及管理内存中的数据；

所述Memcache缓存管理系统根据预设条件选取所述数据库中的数据调用到所述缓存中。

4.根据权利要求1所述的虚拟分布式服务器，其特征在于，还包括用于处理数据的处理器，所述处理器包括多个处理器核心；

每个所述处理器核心对应一个或多个所述应用服务器；或者每个所述应用服务器对应一个或多个所述处理器核心；

所述代理服务器和应用服务器采用Apache分布方式进行分布式部署和管理。

5.一种虚拟分布式服务器访问方法，应用于权利要求1-4任一项所述的虚拟分布式服务器，其特征在于，包括：

S1、代理服务器接收访问请求；

S2、所述代理服务器将所述访问请求分发至应用服务器；

S3、所述应用服务器根据所述访问请求查询缓存，得到查询结果；

S4、返回所述查询结果。

6.根据权利要求5所述的虚拟分布式服务器访问方法，其特征在于，在所述步骤S3中，若所述应用服务器在所述缓存中未查询到所需结果，则执行下述步骤：

S31、所述应用服务器根据所述访问请求查询数据库，得到查询结果；

S32、返回所述查询结果；

S33、将所述查询结果备份至所述缓存中。

7.根据权利要求6所述的虚拟分布式服务器访问方法，其特征在于，在所述步骤S4之后还包括：

S5、每次更新所述数据库中的数据时，若更新数据在所述缓存中有备份，则同时更新所述缓存中的对应数据。

8.根据权利要求5所述的虚拟分布式服务器访问方法，其特征在于，还包括：

S6、判断所述缓存中的数据是否达到预设存储阈值；

S7、若是，则删除所述缓存中的部分数据。

9.根据权利要求5所述的虚拟分布式服务器访问方法，其特征在于，还包括：

S8、若所述应用服务器出现宕机，则将出现宕机的应用服务器处理的访问请求分发至其他所述应用服务器；或者

重新启动所述虚拟分布式服务器。

10.根据权利要求5所述的虚拟分布式服务器访问方法，其特征在于，在所述步骤S1之前还包括所述虚拟分布式服务器的配置安装过程：

S01、开始安装程序后检查所述应用服务器的配置数量；

S02、生成一个代理服务器安装文件以及与所述配置数量对应的应用服务器安装文件；

S03、安装所述代理服务器安装文件和应用服务器安装文件，完成安装后启动运行。

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