简介:本文探讨了使用不同负载均衡技术,将负载分给多个服务器分担,以解决Internet服务器面临的大量并发访问造成的CPU或I/O的高负载问题。关键词负载均衡;网络中图分类号TP393.18文献标识码A文章编号1007-9599(2010)04-0000-01PromoteCampusNetworksFunctionsUsingLoadBalancingHaoMinchai,QiaoZhenmin(1.ShijiazhuangTechnologyCollege,Electrical&ElectronicEngineeringDepartment,Shijiazhuang050081,China;2.ShijiazhuangTechnologyCollege,OfficeShijiazhuang050081,China)AbstractThisthesisfocusesondividingpressureinseveralserversthroughloadbalancingtechnologytosolvetheproblemofheavyloadofCPUorI/Ocausedbysimultaneousaccessing.KeyWordsLoadbalancing;Network随着网络应用的不断深入,网内的信息流量快速增长,当用户量及其应用量很大时,在同一时刻主机服务器可能要承受大量用户的来访请求,然而一台主机的处理能力是有限的,倘若访问量的增长超过了主机的处理极限,主机的处理能力就会成为网络应用的瓶颈,这将制约网络应用的继续发展,对于提供解决以上问题的应用系统至关重要,负载均衡系统应运而生。一、主要的两种解决方法(一)要从硬件和网络结构上尽量提高网络和系统性能和效率采用高性能的PC服务器作为网络服务器,提高服务器的计算和负载能力。采用大容量、高传输速率的存储系统和利用RAID5技术实现很高的读写速度和性能。对于流媒体服务和WEB应用,采用千兆技术实现到INTERNET的高速接入;选用高性能的防火墙用于提供内外网访问,实现高效的WEB访问。(二)使用流量分担技术在网络内增加多台主机服务器,并让这些服务器保存和处理相同的应用内容。这样的主机服务器并不一定要求是技术最先进、性能最强大的,所以投资可以相对较少,但是由它们组成的服务器群,却能够共同完成网络的服务功能。优点当用户来访时,这些服务器轮流响应不同用户的请求,通过流量分担技术把大量的用户请求自动地分散到了不同的主机服务器中处理,从而减少了单个主机上的任务量,实现了网络流量在多台主机间的平衡处理,在完成同样功能的多个网络设备之间实现合理的业务量分配,使之不至于出现一台设备过忙、而别的设备却未充分发挥处理能力的情况。二、负载均衡实现的方式(一)基于软件的负载均衡通过自己的agent(由负载均衡产品厂商开发)或者使用一些系统管理工具的模板,来收集关于后台服务器的信息,并根据这些信息调整对资源的分配。Agent是为特定的软件和硬件服务的,它能够非常严密地监视应用状况。使用现有系统管理工具的负载均衡产品可以通过API和公共协议监视更多的软件和硬件。优点如果你的网络发生了变化,或者你需要一些特殊的功能,软件能够非常快地进行升级并满足你的需要。(二)基于硬件的负载均衡产品基于硬件的负载均衡通常是由路由器和switch完成的。这些设备使用ASIC(application-specificintegratedcircuits),以线速运行。优点这是最快的负载均衡产品。三、负载均衡产品实现的方案在市场上有几代不同的负载均衡的方案,它们的功能从简单逐渐变得复杂。第一代负载均衡产品只是简单的round-robinDNS机器它能够把HTTP进程在几个IP主机里进行分配。这类系统使用简单的PING命令来保证进程请求不会被送到一个状态不佳的服务器那里,并为多服务器引入了一个变量来表示容错率。第二代负载均衡产品不仅仅检查服务器是否还在运行,它还要检查服务器的性能状态。也就是说,如果一台服务器负载过重,发进来的请求就会被转发到其他机器上以保证负载在所有能够获得的资源里均衡分配了。第三代负载均衡产品覆盖了整个内容分发系统。随着Web和网络服务变得越来越成熟,仅仅监视Web服务器的某一层是远远不够的。如果一个Web主机非常健康,但是它的后台服务器或/和应用有问题的话,把请求发给这台主机也是毫无意义的。新的服务,比如在线销售,都已经开始使用多层服务器来管理内容、数据库和事务处理引擎。由于电子商务目前已经关系到客户的钱,这就要求我们必须保证能够为客户提供尽可能好的性能和可靠性。因此,负载均衡厂商开发了第三代负载均衡产品以保证整个内容分发系统的健康、良好运行。不仅处理网络和服务器性能问题,还能够根据前台请求和后台内容来分配资源,会识别请求,然后把该请求挂起,直到所请求内容已经准备好了,这叫做delayedbinding。这种能够识别内容的路由非常有用,服务器集群可以为特定的应用(比如CGI、流媒体、cookie服务等等)进行调整,而且负载均衡会处理并分发所有的请求到保持连接的客户端。四、结束语负载均衡只是一个策略,负载均衡技术实现的方法根据系统的软硬件不同而有所区别,有通用方法也有专用方法,有的网络系统还为此提供了专门的服务,负载均衡技术最终目的是减轻单个主机服务器的负载压力,但不能牺牲网络其他方面的性能。而对于我们校园网为基础的教育网站,可能涉及到多方面的网络应用,各种办公业务都往上迁移,所传送不仅是一般的文本信息,还有很多视频和语音。如远程教学方兴未艾,不少院校都在全国各地设立网络教学点,进行远程教学和在线辅导,各个站点都必须能够同网络教学中心进行实时交流,在这种情况下,势必也会产生大量并发访问,因此要求网络中心服务器必须具备提供大量并发访问服务的能力,这样,网络中心服务器的处理能力和I/O能力已经成为提供服务的瓶颈,如果客户的增多导致通信量超出了服务器能承受的范围,那么其结果必然是服务器无法提供服务,所以要对我们的校园网络进行统筹规划,应该根据实际需求来选择能够满足应用的负载均衡方案,解决我们面临的问题。参考文献1E.Kata,M.Butler,andR.McGrath.AscalableHTTPserverthencsaprototype.ComputerNetworksandISDNsystems,1994.Vol27,P155-1642RalfS.Engelschall.LoadBalancingYourWebSite.WebTechniquesMagazine(http//www.WebTechniques.com),May1998,vol.3,iss.5
简介:很多程序员都有这样的灰色心境:枯燥乏味的刷卡坐班制、没完没了的Coding是没完没了的Bug、职业发展和房子的压力……这真令人感到窒息,于是多数人想到了创业。但创业并不是件容易的事,尤其对于程序员这个具有独特气质的群体,首先从概率上讲,据悉,目前中国风险投资的成功率只有1%;其次,创业之后,你要操心运营、维持上上下下的关系,你必须面对形形色色的人和层出不穷的变化。这对于天性清高、不合群,习惯了在纯粹二进制数理世界里享受“控制一切”的快感的程序员来说,该是个多么大的挑战!江山易改,本性难移,你必须要经历几乎脱胎换骨般地心灵痛苦来进行如此的人格转换。
简介:在网上教学中,怎样才能保证网上教学的有效性,提高网上教学的质量,是网上教学系统所必须解决的一个重要问题。本文旨在提出一个诊断和评测网上学习效果的模型。关键词网上教学系统;诊断与评价;模型中图分类号G434文献标识码A文章编号1007-9599(2010)04-0000-01Diagnosis&EvaluationModelsagainstE-LearningEffectZengXuefeng(GuangdongTextileTechnologyCollege,Foshan528041,China)AbstractDuringonlineteaching,howcanweensuretheeffectivenessofonlinelearningandimprovethequalityofonlineteachingisanimportantissuethatE-learningsystemmustberesolved.Thisarticleaimstoproposeadiagnosisandevaluatingmodelsofonlinelearning.KeywordsE-learningsystem;Diagnosisandevaluation;Model网上教学由于学习过程很难受到监督,因此在具有个性化的网上教学系统中,为学生提供详细而完善的学习诊断与学习评价服务,从而激励学生主动学习,指导学生的学习行为就成为网上教学系统所必须考虑的问题。一、教学的诊断模型诊断学生学习过程中的错误和缺陷是诊断模型的作用。诊断模型针对错误和缺陷进行因人而异的纠错补救教学,从而可以使系统展开基于个人能力的个别化教学方式。它与评价模型和数据库等组成部分的关系。诊断模型主要包括问题选择器、诊断算法和错误概念集等三部分。如图1。问题选择器诊断算法错误概念集浏览器DBMS教学活动指导模块评价模型学教教学资源库用户信息库诊断模型数据库
简介:入侵检测系统作为保护网络系统安全的关键技术和重要手段,已经成为当前网络安全研究方面的热点。粗糙集作为一种新兴的处理模糊和不确定性知识的数学工具,将其应用在入侵检测中具有重要的现实意义。关键词入侵检测;粗糙集;网络安全;属性约简中图分类号TN915.08文献标识码A文章编号1007-9599(2010)04-0000-01ResearchofIntrusionDetectionSystemModelBasedonRoughSetTheorySuHang,LiYanqing(DalianTransportationUniversity,EducationTechnicalCenterNetworkTechnologyDepartment,Dalian116028,China)AbstractTheIntrusionDetectionSystemasakeytechnologyandimportantmeanstoprotectnetworksecurityhasbecomeahotresearcharea.Roughsetsasanewmathematicaltooltodealwiththefuzzyanduncertainknowledge.Ithasimportantpracticalsignificancetouseitinintrusiondetection.KeywordsIntrusiondetection;Roughsets;Networksecurity;Attributereduction一、引言随着计算机网络和信息技术的发展,人们对互联网的使用越来越频繁,这也使得网络安全问题变得越发重要1。入侵检测系统作为保护网络系统安全的关键技术和重要手段,已经成为当前网络安全方面研究的热点和重要方向。二、粗糙集理论(一)粗糙集基本概念1.知识分类的概念知识是人类通过实践认识到的客观世界的规律性的东西,是人类实践经验的总结和提炼,具有抽象和普遍的特性。人工智能研究中的一个重要概念是智能需要知识。从认知科学的观点来看,可以认为知识来源于人类以及其他物种的分类能力,知识即是将对象进行分类的能力。设是我们感兴趣的对象组成的有限集合,称为论域。以分类为基础,可以将分类理解为等价关系,而这些等价关系对论域进行划分。2.粗糙集及其近似定义1设是对象集,是上的等价关系2。(1)称为近似空间,由产生的等价类为,其中。(2)对于任意,记,,称为的下近似,为的上近似。(3)若,称为可定义的集合,否则称为粗糙集(图1)。(4)的边界域定义为(5)集合称为的正域,称为的负域。(二)近似精度与粗糙度定义设集合是论域上的一个关于的粗糙集,定义关于的近似精度为,其中;表示集合中所包含元素的数目,称集合的基数或势。定义设集合是论域上的一个关于的粗糙集,定义的粗糙度为。如果,则集合关于是普遍集合;如果,则集合关于是粗糙集合。(三)核与约简属性约简包括两个概念约简(reduce)和核(core)。属性约简是指关系的最小不可省略子集,而属性的核则是指最重要的关系集。定义*对于一给定的决策系统,条件属性集合的约简是的一个非空子集。它满足1,都是不可省略的2则称是的一个约简,中所有约简的集合记作。三、入侵检测模型(一)入侵检测系统入侵检测系统全称为IntrusionDetectionSystem,简称IDS。它从计算机网络系统中的若干关键点收集信息,并分析这些信息,检查网络中是否有违反安全策略的行为和遭到袭击的迹象。进行入侵检测的软件与硬件的组合便是入侵检测系统。入侵检测作为一种积极主动的安全防护技术,提供了对内部攻击、外部攻击和误操作的实时保护,在网络系统受到危害之前拦截和响应入侵。入侵检测系统能很好的弥补防火墙的不足,从某种意义上说是入侵检测是防火墙之后的第二道安全闸门。(二)粗糙集理论在入侵检测中的应用本文主要探讨判断当前的网络连接是正常连接还是入侵,实现这个功能的系统模型分为四个部分。第一,数据预处理。主要包括删除重复记录,决策表缺失内容修正,数据离散化。第二,属性约简。采集到的大量数据里面包含了多种信息,但是所有的信息并不是同等重要的,有些时候是冗余的,通过属性约简可以有效去掉冗余信息以便得到更为简捷的决策规则。第三,根据约简结果得到逻辑规则。本文入侵检测系统体系结构如图2所示。(三)基于信息熵的属性约简改进算法属性约简部分是基于粗糙集理论的入侵系统模型中非常重要的部分,本文对一种基于信息熵的属性约简算法进行改进,使得算法更高效。文献3提出的cebarkcc算法是一种比较典型的基于信息熵的属性约简算法,该算法是建立在决策属性集相对于条件属性集额条件熵的基础上的,以作为启发式信息,以作为算法的终止条件。它以决策表核属性集为起点,逐次选择使最小的非核条件属性添加到核属性集中,直到满足终止条件。该算法步骤文献44中有详细说明,本文不在细述,现将改进算法步骤描述如下Cebarkcc的改进算法输入一个决策表,其中,为论域,和分别为条件属性集和决策属性集;输出决策表的一个相对约简;Step1计算决策表中决策属性集相对条件属性集的条件熵;Step2计算条件属性集中相对于决策属性集的核属性,并令,;Step3Step3.1计算条件信息熵,转Step3.4;Step3.2对,中的每个属性计算条件熵,求得到属性的重要度;Step3.3选择使最大的属性(若同时有多个属性达到最小值,则从中选取一个与的属性值组合数最少的属性),把从中删除,并把增加到的尾部;同时从中删除使的值为零的属性;Step3.4如果,则转Step4,否则转Step3.2;Step4从的尾部开始,从后向前判别每个属性的是否可约。如果,则从开始向前的属性都是核属性,不可约,算法终止;否则,如果,则是可约简的,把从中删除。四、结论一个完善的入侵检测系统是对系统防火墙有益的补充,能够在网络系统受到危害之前拦截和响应入侵。但是现今网络数据量非常大,环境复杂,这就需要入侵检测系统更加智能,能够适应复杂多变的环境。粗糙集能够不需要任何附加信息和先验知识的情况下,对数据进行分析从而得出人们想要的结果。所以将粗糙集理论应用于入侵检测系统是可行而且有效的,本文同时给出了改进的约简算法,该算法较先前算法效率更高,约简效果更好。参考文献1肖晓春.基于模型的网络安全风险评估的研究,复旦大学,20082张文修,仇国芳.基于粗糙集的不确定决策.清华大学出版社3王国胤,于洪,杨大春.基于条件信息熵得决策表约简J.计算机学报,2002