[發明專利]一種基于高可用性的web高并發系統及方法

在審

• 申請號: 202010030614.X
• 申請日: 2020-01-13
• 公開（公告）號: CN111277629A
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發明（設計）人: 孟利民;王斌;應頌翔;蔣維;林夢嫚
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08;H04L12/24;G06F16/953
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務所有限公司 33241
• 代理人: 王利強

一種基于高可用性的web高并發系統，包括采用高可用方案的負載均衡器集群、動靜分離的web服務器集群和包含session共享的數據庫服務器，負載均衡器集群包括主負載均衡器和若干添加高可用的備用負載均衡器；web服務器集群采用Nginx+Tomcat搭配的方式來實現；數據庫服務器包括硬盤數據庫Mysql和實現session共享的Memcached內存數據庫。以及提供一種基于高可用性的web高并發方法。本發明提高了web系統應對高并發事件時的處理能力，能夠在不同的工作請求類型時合理調度系統服務器資源，縮短客戶端平均響應時間，提高服務器整體吞吐量。

技術領域

本發明基于目前互聯網上應用最廣泛的萬維網應用,特別是設計了一種解決Web服務器高并發的系統及方法。

背景技術

隨著互聯網基礎實施完善以及移動終端的日漸增多,互聯網服務越來越豐富,用戶數也越來越大。一方面社交、媒體、購物等web網站的規模越來越大，例如當前并發訪問需求較大的電商網站、相關著名的搜索引擎等，其日均并發訪問量以及峰值訪問量之大難以想象。另一方面一些促銷活動、節假日購票等活動，峰值流量的沖擊都對web系統網站的并發性能提出了更高的要求。

每一年春節期間的購票高峰日，12306平臺作為官方的火車票購票平臺，卻經常性出現服務器卡頓，崩潰等問題，這對于用戶的體驗是非常不友好的。這說明隨著用戶數量以及數據規模的增長，傳統的web系統架構已經不能滿足當前需要，這對于web系統處理高并發的能力提出了新的挑戰。

Nginx作為一款高性能的負載均衡器，所有請求都到了Nginx，可見負載均衡器處于非常重要的位置，如果Nginx服務器宕機，后端web服務器將無法提供服務，影響嚴重。但面對諸如12306平臺的購票高峰期，僅僅一臺或者幾臺負載均衡器是不夠的，因而需要構建負載均衡器集群。此時的負載均衡器集群需要采用高可用方案來保障集群服務器間的相互通信，一旦主負載均衡器出現問題，備用負載均衡器需要接替成為主負載均衡器，使得總有一臺負載均衡器處于正常工作狀態以實現業務的連續性，這樣的負載均衡集群即實現了高可用性。

發明內容

針對上述提到的問題，本發明基于高可用模塊的負載均衡器集群，從高可用，動態負載均衡算法，session共享等方面設計實現高并發web系統架構。能夠實現web系統的高并發，提升系統資源利用均衡率等功能。對于高可用的具體應用研究以及高并發系統架構的設計具有一定的實用價值。

本發明的目的可以通過以下技術方案實現：

一種基于高可用性的web高并發系統，所述web高并發系統包括采用高可用方案的負載均衡器集群、動靜分離的web服務器集群和包含session共享的數據庫服務器；

所述負載均衡器集群包括主負載均衡器和若干添加高可用的備用負載均衡器，所述主負載均衡器和備用負載均衡器組成高可用集群，以防止負載均衡模塊出現單點故障；

所述高可用方案采用Keepalived實現，因為Keepalived配置相對簡單，較易實現，且便于管理與測試；

Keepalived是虛擬路由冗余協議(VRRP)的具體實現，VRRP可解決靜態鏈路路由的單點故障。Keepalived工作時，主節點發包，備節點接包，當備節點接收不到主節點發送的數據包時，就會啟動接管程序接管主節點的資源，備節點可以有多個，通過優先級來競選成為主節點。Keepalived高可用對之間通過VRRP進行通信，工作時，主服務器會獲取所有的資源，且一直廣播VRRP包，將自身的健康狀態告知備用服務器，當主服務器不可用時，便啟動相關服務接管資源，以保證業務的連續性；