[發(fā)明專(zhuān)利]一種為大規(guī)模互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用貢獻(xiàn)資源的對(duì)等服務(wù)系統(tǒng)建立方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910008608.8
• 申請(qǐng)日: 2009-02-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101800655A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-08-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李冰
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 李冰
• 主分類(lèi)號(hào): H04L12/18
• 分類(lèi)號(hào): H04L12/18;H04L12/58
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明中的對(duì)等服務(wù)器屬于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，是對(duì)當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器運(yùn)行方式的重大改進(jìn)。互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)本質(zhì)上是分布式文件系統(tǒng)的一個(gè)特例，是分布式計(jì)算最大規(guī)模的應(yīng)用。當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中，互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行有決定作用。本發(fā)明雖然降低了互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用對(duì)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器的依賴(lài)，但它仍然對(duì)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用有重要支持作用。對(duì)等服務(wù)器是多種分布式系統(tǒng)技術(shù)綜合應(yīng)用的集中體現(xiàn)。

背景技術(shù)

互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器【1】【2】是除了瀏覽器【3】之外另一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的重要基礎(chǔ)軟件之一。它對(duì)互聯(lián)網(wǎng)的作用是舉足輕重的，沒(méi)有互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器就沒(méi)有當(dāng)前的互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。這樣的作用是由于當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)特殊結(jié)構(gòu)而造成的，即中心結(jié)構(gòu)的互聯(lián)網(wǎng)計(jì)算資源完全來(lái)自于互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器。

當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器處于決定系統(tǒng)性能的顯著地位。然而，為了達(dá)到這個(gè)目的，必須考慮互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的具體情況來(lái)對(duì)服務(wù)器進(jìn)行設(shè)計(jì)，以盡量避免成為互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的瓶頸。互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器要解決的最大問(wèn)題就是潛在客戶(hù)端的訪(fǎng)問(wèn)量。這個(gè)訪(fǎng)問(wèn)量是無(wú)法預(yù)知的。所以在設(shè)計(jì)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器的時(shí)候，必須盡可能優(yōu)化使用服務(wù)器所擁有的資源，使得客戶(hù)端的訪(fǎng)問(wèn)不被延遲甚至拒絕；服務(wù)器不至于在訪(fǎng)問(wèn)高峰時(shí)無(wú)法應(yīng)付。一些常見(jiàn)的服務(wù)器都是以這種思路來(lái)設(shè)計(jì)的。為此當(dāng)前的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器要考慮以下因素。

首先考慮的重要因素是線(xiàn)程池【4】的設(shè)計(jì)。線(xiàn)程池是一種通過(guò)并發(fā)方式來(lái)提高系統(tǒng)資源利用率的解決方案。當(dāng)前的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器都是運(yùn)行在高性能的計(jì)算設(shè)備上的。這些計(jì)算設(shè)備所擁有的計(jì)算資源遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于一般計(jì)算設(shè)備。要充分利用這些計(jì)算資源，必須采取盡可能高的并發(fā)方式應(yīng)付大量的用戶(hù)請(qǐng)求。即當(dāng)有大量訪(fǎng)問(wèn)請(qǐng)求等候時(shí)，應(yīng)當(dāng)合理分配計(jì)算資源使每個(gè)請(qǐng)求都能擁有適當(dāng)機(jī)會(huì)得到處理和響應(yīng)；并且當(dāng)請(qǐng)求之間不存在相互依賴(lài)關(guān)系時(shí)，對(duì)請(qǐng)求的處理和響應(yīng)盡可能同時(shí)進(jìn)行。這樣多線(xiàn)程【4】的使用就成了必然。線(xiàn)程是計(jì)算系統(tǒng)中獨(dú)立運(yùn)行的計(jì)算實(shí)體，它需要占用計(jì)算資源，如中央處理器、內(nèi)存、持久存貯器以及輸入輸出設(shè)備等；它在運(yùn)行過(guò)程中和其他線(xiàn)程可以毫無(wú)關(guān)系地異步運(yùn)行，必要時(shí)也可以通過(guò)適當(dāng)方式和其他線(xiàn)程聯(lián)系；完全異步運(yùn)行的線(xiàn)程間由于共享上述資源，可能會(huì)受到牽制，即需要進(jìn)行同步控制。無(wú)論哪種情況，線(xiàn)程是提高系統(tǒng)性能所必須的技術(shù)。然而，由于每個(gè)線(xiàn)程都需要占用計(jì)算資源，如果使并發(fā)量無(wú)限擴(kuò)大，并且每個(gè)線(xiàn)程占用的資源都不釋放，必然導(dǎo)致系統(tǒng)資源耗盡，計(jì)算無(wú)法維持下去。因此，必須有適當(dāng)?shù)臋C(jī)制即線(xiàn)程池限制資源使用的無(wú)限增長(zhǎng)。在這種極端情況下，線(xiàn)程池可以使超出計(jì)算設(shè)備負(fù)擔(dān)能力的請(qǐng)求按適當(dāng)調(diào)度策略來(lái)得到響應(yīng)。通常的情況是，資源請(qǐng)求量沒(méi)有達(dá)到計(jì)算設(shè)備上限。這個(gè)時(shí)候也需要采取妥善措施，合理使用資源。一般一個(gè)進(jìn)程擁有一個(gè)線(xiàn)程池，而一個(gè)計(jì)算設(shè)備中會(huì)有多個(gè)進(jìn)程在同時(shí)運(yùn)行。即使對(duì)每個(gè)進(jìn)程來(lái)說(shuō)負(fù)擔(dān)不大，但多個(gè)進(jìn)程的累加就會(huì)對(duì)系統(tǒng)資源形成壓力。所以，線(xiàn)程池必須在任何情況下，都能對(duì)資源的利用合理調(diào)度和分配。下述原則是設(shè)計(jì)線(xiàn)程池所要考慮的。第一，同時(shí)啟動(dòng)的線(xiàn)程盡量少。在足以應(yīng)付并發(fā)請(qǐng)求的前提下，同時(shí)啟動(dòng)的線(xiàn)程越少，系統(tǒng)資源的消耗也越少。第二，盡量重復(fù)使用已經(jīng)啟動(dòng)的線(xiàn)程。由于每個(gè)請(qǐng)求的處理時(shí)間都是有限的，當(dāng)一個(gè)線(xiàn)程處理完一個(gè)請(qǐng)求后，可以利用這個(gè)線(xiàn)程處理正在等待的請(qǐng)求，從而避免啟動(dòng)新線(xiàn)程，增加資源的消耗。第三，應(yīng)用調(diào)度策略達(dá)到資源的合理使用。無(wú)論是隊(duì)列策略、還是分時(shí)策略，都能夠使有限資源的利用達(dá)到公平和高利用率。第四，及時(shí)回收資源。由于對(duì)資源的請(qǐng)求處于波動(dòng)狀態(tài)，當(dāng)資源請(qǐng)求量越來(lái)越低時(shí)，一些啟動(dòng)的線(xiàn)程就沒(méi)有機(jī)會(huì)被重復(fù)使用；這個(gè)時(shí)候需要取消這些閑置線(xiàn)程，并且回收其占用的資源。第五，根據(jù)具體應(yīng)用的不同，設(shè)計(jì)相應(yīng)的線(xiàn)程調(diào)度方案。除了一些通用的方案外，結(jié)合不同的應(yīng)用特點(diǎn)來(lái)專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)調(diào)度策略也必須考慮。比如，作為互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器，就應(yīng)該考慮互聯(lián)網(wǎng)訪(fǎng)問(wèn)的特點(diǎn)來(lái)制定特別的調(diào)度策略。第六，線(xiàn)程池應(yīng)該具備適應(yīng)性。一個(gè)線(xiàn)程池通常有多個(gè)參數(shù)來(lái)規(guī)范線(xiàn)程池的行為，比如線(xiàn)程池的大小、啟動(dòng)一個(gè)新線(xiàn)程需要在前個(gè)線(xiàn)程啟動(dòng)后的等候時(shí)間、閑置線(xiàn)程回收的等候時(shí)間以及分時(shí)策略中的時(shí)間片長(zhǎng)度等等。這些參數(shù)可以在系統(tǒng)運(yùn)行之前以靜態(tài)的方式定義，但更重要的是使得線(xiàn)程自身具備適應(yīng)能力，根據(jù)請(qǐng)求的歷史特征及時(shí)調(diào)整上述各參數(shù)。第七，探測(cè)整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)來(lái)調(diào)整線(xiàn)程池策略。由于任何線(xiàn)程池都不是孤立運(yùn)行的，都是處于一個(gè)計(jì)算設(shè)備之內(nèi)并且消耗整個(gè)設(shè)備的資源，所以一個(gè)好的線(xiàn)程池還要有能力探測(cè)整個(gè)系統(tǒng)資源使用情況并據(jù)此調(diào)整自身的策略。這樣整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行就會(huì)變得更加協(xié)調(diào)。