毕业论文网
本论文是一篇免费优秀的关于互联网论文范文资料，可用于相关论文写作参考。
互联网系统应对突发性高压力的过载保护
引言
对于互联网应用系统而言,当其面临突发性的高压力的请求、而系统又没有保护措施时,其处理能力会因过载而逐渐下降,处理时间不断变长,而用户也逐渐失去耐心而不断点击刷新,进一步增加了系统的压力,如此周而复始形成了雪崩效应；而高压力峰值业务上也无法事先准确预估,问题一旦出现影响性也会越来越大.
本文提出了互联网系统应对突发性高压力的过载保护方案,设计了以负载度为核心,通过镜像流量进行旁路监控分析,并根据过载场景的特点设计了各项保护策略,以解决系统面临突发性高压力时服务能力下降为0 的问题,并且尽可能地对外展示系统的最大处理能力.
一、相关技术
在现有的互联网应用系统遇到突发性高压力情况时,还没有一整套完整的从监控分析及时发现到能够妥善应对处理的方案：在发现问题方面,往往是依靠外部用户反馈、投诉；而在应对处理方面,采取的一般是重启应用系统,但重启应用系统带来的影响也是很明显的,会直接影响业务、影响用户使用.因此,在面临互联网突发性高压力场景时,不能及时发现异常、应用系统的服务能力下降为零、对业务影响性大是主要缺点.
因此,我们需要有效解决突发性高压力情况下不能及时发现异常、而应用系统服务能力下降为0 的问题,而且需要对外展示系统的最大处理能力,提高在突发高压力情况下的用户体验.
二、过载保护整体架构设计
本文提出了一套互联网系统应对突发性高压力的过载保护方案,整个系统结构如图1 所示,主要包括旁路监控、数据采集模块、决策模块、规则策略引擎、以及过载保护层.其主要的交互为：
1. 将后端应用之前的网络流量镜像到分流环境,通过镜像流量进行旁路监控（不影响正常业务处理）,作为采集模块的数据源；
2. 采集模块从镜像流量数据进行指标采集,包括错误率、响应时间、每秒请求数等各类关键性指标；
3. 决策模块根据采集模块提供的指标数据,进行负载度的计算,以及根据规则策略引擎中配置的不同负载度时不同的规则策略,通知过载保护层进行执行相应的策略；
4. 过载保护层收到决策模块的通知后,执行策略对后端应用进行保护（过载保护层可以在负载均衡设备、WEB 应用上实现,例如F5+Apache 或者LVS+Nginx 等等）；
5. 策略执行完成后又采集得到新的数据指标,形成一个闭合的正向动态反馈.
（备注：由于该套旁路装置的处理逻辑较为简单,主要为一些统计逻辑,相对于真正处理复杂业务逻辑的后端应用而言,可以处理更高压力的请求.因此其可以完成突发性高压力请求时的分析决策.）
三、过载保护具体执行方案
过载保护的具体执行方案包括如下三种方案：
方案1：延迟转发、超时提前处理
过载保护的核心策略方法如图2 所示：
其主要思想为放缓延时转发和超时提前处理.具体来说,即确保转发给后端应用的请求压力不超过后端应用的最大处理能力；控制向后端的请求转发速率,适当放缓,实现削峰效果；使得后端应用处理每个请求的时间保持稳定.而对于已经超过客户端超时时间的请求,不再往后端应用转发,减少后端应用的压力（否则后端应用处理也是作无用功,浪费了宝贵的资源）,在过载保护层就提前进行返回.
其主要处理步骤如下：1. 过载保护层收到用户的请求；2. 判断该请求是否已超过客户端的超时时间；3. 若该请求已经超时,则提前向客户端返回应答,不向后端转发,并返回步骤1 继续处理后续请求；4. 若该请求未超时,则判断后端应用是否已达到处理极限；5. 若后端应用尚未达到处理极限,则将请求向后端转发,并返回步骤1 继续处理后续请求.6. 若后端应用已达到处理极限,则延缓转发,延缓一定时间后,返回步骤2 继续进行判断.
通过该策略方法实现的效果变化如图3 至 图4 所示,即向后端应用转发的请求压力总是小于等于应用最大处理能力：
方案2：保护关键业务（核心业务高性能通道）
该策略方法核心思想为：确保核心业务请求的优先快速处理；非关键路径的业务请求排队处理；通过将核心业务的请求转发到后端应用的高性能通道来实现；高性能通道根据策略由后端应用中的大部分节点组成,剩余小部分节点组成一般性通道.
其主要步骤如下：1. 过载保护层收到请求；2. 判断该请求是否为核心业务请求；3. 若是核心业务请求,则转发给后端的高性能通道；4. 若是非核心业务请求,则转发给后端的一般性通道；5. 返回第1 步继续处理后续请求.
方案3：资源扩容（自动扩展、备用资源池）
自动扩展.该策略方法核心思想为：当负载度达到阀值时,决策模块通知云调度应用进行后端应用的自动扩展；其主要步骤如下：1. 当负载度达到阀值时,决策模块通知云调度应用进行扩展；2. 云调度应用通知云运维平台进行后端应用的自动扩展；3. 云运维平台进行后端应用的自动扩展；4. 扩展出新的应用节点,并自动拉起应用；5. 扩展完成后,云调度服务器通知决策模块；6. 后续过载保护层将向新扩展的节点应用进行请求转发.
备用资源池.（备注：该策略与前者自动扩展的区别在于,备用资源池中的节点和应用平时是已经处于启动状态,无需再进行实时地扩展.）
该策略方法核心思想为：通过一个备用资源池,提前部署多个虚机和后端应用,并在平时启动空跑；该资源池可由多个不同的应用共享,提高资源利用率；当负载度达到某阀值后,将请求也调度分派给备用资源池中的相应后端应用.
结语
本文在分析互联网应用面对突发性高压力问题的基础上,提出了一套基于旁路分析的过载保护方案,以及多项具体的执行策略；通过使用本方案,可有效解决突发性高压力情况下应用系统服务能力下降为0 的问题,对外展示系统的最大处理能力；并且为后续的扩容、应急预留了宝贵的时间,提高了在突发高压力情况下的用户体验.H
互联网论文范文结:
关于对写作互联网论文范文与课题研究的大学硕士、相关本科毕业论文互联网论文开题报告范文和相关文献综述及职称论文参考文献资料下载有帮助。
1、互联网金融论文
2、互联网创业论文
5、互联网论文
6、关于互联网的论文