Webサーバーの最大負荷の計算方法を教える

動的フィードバック負荷分散アルゴリズムは、サーバーのリアルタイムの負荷と応答を考慮し、サーバー間で処理される要求の割合を常に調整して、過負荷時に多数の要求を受信するのを防ぎます。システム全体のスループットを向上させます。図1は、各サーバーの負荷情報をモニターおよび収集するために、負荷スケジューラー、モニター・デーモン上でモニター・デーモン・プロセスを実行している、アルゴリズムの作業環境を示しています。モニターデーモンは、複数の負荷情報に基づいて複合負荷値を計算します。

Monitor Daemonは、各サーバーの合計負荷値と現在のウェイトの新しいセットのウェイトを計算し、新しいウェイトと現在のウェイトの差が設定したしきい値より大きい場合、Monitor Daemonはそのサーバーを使用します。重みはカーネル内のＩＰＶＳスケジューリングに設定され、カーネル内の接続スケジューリングは一般に加重ラウンドロビンスケジューリングアルゴリズムまたは加重最小接続スケジューリングアルゴリズムを使用する。

図1：動的フィードバックロードバランシングアルゴリズムの動作環境

接続のスケジューリング

クライアントがTCP接続を介してネットワークアクセスにアクセスする場合、サービスには次のものが必要です。消費される時間と計算資源は大きく異なり、多くの要因に左右されます。たとえば、要求されているサービスの種類、現在のネットワーク帯域幅、およびサーバーリソースの現在の使用率によって異なります。高負荷の要求の中には、計算量の多いクエリー、データベースアクセス、および長い応答のデータストリームを必要とするものがありますが、低負荷の要求では1つのHTMLページの読み取りまたは非常に単純な計算が必要です。

リクエスト処理時間が異なると、サーバーでスキュー（Skew）が使用される可能性があります。これは、サーバー間の負荷の不均衡です。たとえば、A、B、C、およびDファイルを含むWEBページがあります。ここで、Dは大きな画像ファイルで、ブラウザはそれらのファイルを取得するために4つの接続を確立する必要があります。複数のユーザーがブラウザを介して同時にページにアクセスする場合、最も極端なケースはすべてのDファイル要求が同じサーバーに送信されることです。

そのため、一部のサーバーが既に過負荷になっている一方で、他のサーバーは基本的にアイドル状態になっている状況があります。同時に、いくつかのサーバは長いキューの要求を持つには余りにも忙しくてそして絶えず新しい要求を受けています。逆に、これは顧客を長時間待たせ、システムのサービス品質が悪いと感じる原因になります。

簡単な接続スケジューリング

簡単な接続スケジューリングは、サーバーのスキューを引き起こす可能性があります。上記の例では、ラウンドロビンスケジューリングアルゴリズムが使用されていて、クラスタ内に正確に4つのサーバがある場合、1つのサーバが常にDファイル要求を受信する必要があります。一部のリソースが使い果たされ、他のリソースがアイドル状態である間に顧客が長時間待機するため、このスケジューリング戦略ではシステムリソース全体の使用率が低くなります。

実際のTCP /IPトラフィックの特徴

文献によれば、ネットワークトラフィックは波状になっていますが、長期間の少量のトラフィックでは大量のトラフィックアクセスが発生します。周期的に波のように起こる小さな流れ。文献は、ＷＡＮおよびＬＡＮ上のネットワークトラフィックに自己相似性が存在し、そしてＷＥＢアクセスフローにも自己相似性があることを明らかにしている。これには、アクセスストリームの自己類似性を処理するためにサーバーグループの状態を利用する動的なフィードバックメカニズムが必要です。