摘要：基于支持向量機(jī)的Linux負(fù)載均衡集群服務(wù)器是利用機(jī)器學(xué)習(xí)理論對(duì)Linux集群服務(wù)器中的負(fù)載均衡調(diào)度策略進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)，通過(guò)對(duì)集群服務(wù)器負(fù)載變化的特點(diǎn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，采用支持向量機(jī)作為建模工具，對(duì)各節(jié)點(diǎn)服務(wù)器負(fù)載變化的趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)，從而研制出不同的調(diào)度策略，并將其集成到現(xiàn)有的Linux集群系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)節(jié)點(diǎn)服務(wù)器計(jì)算資源的優(yōu)化使用，克服傳統(tǒng)調(diào)度策略中響應(yīng)速度慢、預(yù)測(cè)精度差等缺點(diǎn)，提高集群服務(wù)器的整體性能。

關(guān)鍵詞：負(fù)載均衡；向量機(jī)；LVS

1、學(xué)術(shù)價(jià)值：

由于業(yè)務(wù)升級(jí)，其服務(wù)器的性能不能滿(mǎn)足用戶(hù)的需求，如果要升級(jí)硬件，拋棄現(xiàn)有的設(shè)備的話(huà)，成本將過(guò)于高昂，而當(dāng)面臨下一次業(yè)務(wù)量劇增，現(xiàn)有的服務(wù)器再一次無(wú)法滿(mǎn)足現(xiàn)有需求時(shí)，又不得不購(gòu)買(mǎi)新的硬件設(shè)備，這很顯然增加了企業(yè)的運(yùn)營(yíng)成本。因而，為解決這種現(xiàn)狀，服務(wù)器集群這一理念便隨之誕生，它的目標(biāo)是用現(xiàn)有的多臺(tái)低性能服務(wù)器通過(guò)一種組織結(jié)構(gòu)相連，構(gòu)建成一個(gè)虛擬的超級(jí)服務(wù)器。在集群服務(wù)器中，一個(gè)好的算法調(diào)度對(duì)于負(fù)載均衡的實(shí)現(xiàn)起到至關(guān)重要的作用。基于支持向量機(jī)的Linux負(fù)載均衡集群服務(wù)器系統(tǒng)將機(jī)器學(xué)習(xí)理論與Linux集群服務(wù)器系統(tǒng)相結(jié)合，本文提出一種利用適合小樣本學(xué)習(xí)問(wèn)題的SVM作為建模算法，重點(diǎn)對(duì)負(fù)載均衡策略進(jìn)行理論改進(jìn)，使其具有準(zhǔn)確、快速的優(yōu)點(diǎn)。

2、集群服務(wù)器負(fù)載測(cè)試環(huán)境搭建

2.1PHP.在RealServer上的配置。

第一步：安裝

第二步：修改Apache的配置文件

查找到以下對(duì)應(yīng)的兩行

在它們下面添加下列三行

注意，上面的.tgz、php、ico前面都有空格，否則會(huì)在重啟Apache的時(shí)候不能正常重啟。

.第三步：重啟服務(wù)

.service.httpd.restart

.第四步：編輯一個(gè)簡(jiǎn)單的死循環(huán)php文件（vi.var/www/html/test.php）

.第五步：測(cè)試

.在瀏覽器中輸入localhost/test.php，瀏覽器上會(huì)不停的顯示“this.is.test\".證明php配置成功。

2.2helix安裝配置步驟：

第一步：進(jìn)入安裝程序的目錄/root/，找到mbrs-1430-ga-linux-rhel5.tar，將其解壓后生成文件servinst_mobile_linux-rhel5-x86.bin，它是helix.universal.serverd的二進(jìn)制安裝文件，利用命令./servinst_mobile_linux-rhel5-x86運(yùn)行安裝程序。

第二步：按照安裝提示游覽并同意協(xié)議后，進(jìn)入安裝參數(shù)設(shè)置界面：

第三步：設(shè)置helix.universal.server管理員帳號(hào)

第四步：設(shè)置服務(wù)器各種協(xié)議使用端口，可采用默認(rèn)設(shè)置，安裝成功。

3、支持向量機(jī)的負(fù)載均衡集群服務(wù)器

采用的基礎(chǔ)系統(tǒng)為L(zhǎng)VS，它具有開(kāi)源、支持第三方開(kāi)發(fā)的優(yōu)點(diǎn)，目前被廣泛采用。因此主要把SVM算法運(yùn)用到負(fù)載均衡調(diào)度上代替?zhèn)鹘y(tǒng)的調(diào)度算法，并將其集成到LVS系統(tǒng)平臺(tái)，利用后者成熟的第三方API接口，實(shí)現(xiàn)在Linux服務(wù)器集群上準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)的負(fù)載調(diào)度。

3.1應(yīng)用價(jià)值：

基于支持向量機(jī)的Linux負(fù)載均衡集群服務(wù)器利用支持向量機(jī)良好的預(yù)測(cè)能力，實(shí)現(xiàn)對(duì)服務(wù)器池中各個(gè)服務(wù)器的負(fù)載在線(xiàn)、實(shí)時(shí)而又準(zhǔn)確的調(diào)度，提高整體性能，進(jìn)而為現(xiàn)實(shí)生活中某些中小型企業(yè)用戶(hù)提供一套性?xún)r(jià)比高的合理解決方案，提高現(xiàn)有設(shè)備的重復(fù)利用率，降低企業(yè)的運(yùn)營(yíng)成。

3.2支持向量機(jī)的負(fù)載均衡集群服務(wù)器改進(jìn)策略

普通的調(diào)度策略所采用的算法大多數(shù)屬于靜態(tài)的算法，而其余的一些動(dòng)態(tài)算法由于依賴(lài)于大量的后臺(tái)服務(wù)器的反饋數(shù)據(jù)而無(wú)法做到真正的實(shí)時(shí)性。因此我們對(duì)其做了如下改進(jìn)：

第一、提出基于在線(xiàn)支持向量機(jī)預(yù)測(cè)的負(fù)載均衡調(diào)度策略，該策略以在線(xiàn)最小二乘支持向量機(jī)為基礎(chǔ)算法，利用新采樣的數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)替換掉最早時(shí)刻的數(shù)據(jù)，具有快速、準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)基于短期數(shù)據(jù)上的負(fù)載變化動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)。

第二、提出基于時(shí)間序列預(yù)測(cè)模型的負(fù)載均衡調(diào)度策略，該策略采用最小二乘支持向量機(jī)作為建模算法，利用混沌時(shí)間序列理論處理負(fù)載數(shù)據(jù)的非線(xiàn)性特性，構(gòu)建系統(tǒng)負(fù)載時(shí)間序列預(yù)測(cè)模型，可實(shí)現(xiàn)對(duì)節(jié)點(diǎn)服務(wù)器負(fù)載長(zhǎng)期變化的動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)。

第三、在多臺(tái)PC電腦上，搭建基于Linux平臺(tái)的LVS集群服務(wù)器系統(tǒng)，利用LVS系統(tǒng)所提供的第三方開(kāi)發(fā)API接口，將上述兩種調(diào)度策略融合到LVS系統(tǒng)，構(gòu)建基于新的調(diào)度策略的LVS集群服務(wù)器。

4、總結(jié)：

由于負(fù)載的變化是一種隨機(jī)過(guò)程，具有長(zhǎng)期依賴(lài)性、短期無(wú)序性、突變性、非線(xiàn)性等特點(diǎn)，因此，為了使負(fù)載平衡，一個(gè)好的算法調(diào)度在負(fù)載平衡這個(gè)機(jī)制中起到至關(guān)重要的作用。本文提出基于在線(xiàn)支持向量機(jī)預(yù)測(cè)的負(fù)載均衡調(diào)度策略，基于時(shí)間序列預(yù)測(cè)模型的負(fù)載均衡調(diào)度策略，用SVM算法代替?zhèn)鹘y(tǒng)的負(fù)載均衡算法。從而解決Linux集群中存在的負(fù)載分布不均勻、調(diào)度時(shí)間滯后、調(diào)度不準(zhǔn)確等問(wèn)題，提高結(jié)點(diǎn)服務(wù)器計(jì)算資源的利用，具有很強(qiáng)的應(yīng)用價(jià)值。（作者單位：河南師范大學(xué)）

參考文獻(xiàn)：

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