云計(jì)算環(huán)境下基于服務(wù)質(zhì)量的數(shù)字圖書館負(fù)載均衡機(jī)制研究*

陳 臣 高 軍

云計(jì)算環(huán)境下基于服務(wù)質(zhì)量的數(shù)字圖書館負(fù)載均衡機(jī)制研究*

陳 臣 高 軍

云計(jì)算環(huán)境下，運(yùn)行大規(guī)模并行任務(wù)容易造成數(shù)字圖書館服務(wù)系統(tǒng)負(fù)載不均衡和運(yùn)營(yíng)效率低下。為了實(shí)現(xiàn)云環(huán)境下虛擬資源的高效調(diào)度和滿足用戶對(duì)服務(wù)質(zhì)量的需求，論文提出了一種云環(huán)境下基于服務(wù)質(zhì)量的數(shù)字圖書館負(fù)載均衡機(jī)制，該機(jī)制能有效實(shí)現(xiàn)數(shù)字圖書館云計(jì)算系統(tǒng)中的負(fù)載均衡和保證具有較高的運(yùn)營(yíng)效率。

云計(jì)算服務(wù)質(zhì)量數(shù)字圖書館負(fù)載均衡機(jī)制

0 引言

2012年12月24日，亞馬遜公司開發(fā)人員在維護(hù)位于美國(guó)東海岸的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)彈性負(fù)載平衡系統(tǒng)（ELB）時(shí)，因意外刪除了云服務(wù)上流量分配系統(tǒng)的相關(guān)數(shù)據(jù)，造成亞馬遜云計(jì)算服務(wù)在圣誕夜中斷，導(dǎo)致Twitter、FoureSquare、Reddit等多家公司業(yè)務(wù)受到了不同程度的影響。因此，云服務(wù)商的彈性負(fù)載平衡能力和服務(wù)可持續(xù)性，對(duì)圖書館云服務(wù)有效性和讀者滿意度有較大影響。

隨著讀者云閱讀模式的轉(zhuǎn)變與服務(wù)要求的提高，云圖書館數(shù)據(jù)中心服務(wù)負(fù)載量呈現(xiàn)級(jí)數(shù)激增趨勢(shì)。在保證讀者云閱讀QOS需求的前提下，如何通過(guò)高效的負(fù)載均衡策略，均衡云圖書館服務(wù)器負(fù)載量、優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和增強(qiáng)數(shù)據(jù)處理能力，以及提高云圖書館對(duì)讀者大量并發(fā)訪問(wèn)服務(wù)的處理能力和效率，是保證圖書館云服務(wù)安全、高效、經(jīng)濟(jì)、靈活與可擴(kuò)展的前提，同時(shí)也是提高云服務(wù)讀者滿意度和增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵[1]。

1 云圖書館負(fù)載均衡存在的問(wèn)題與需求

1.1 提高數(shù)據(jù)中心硬件設(shè)備的服務(wù)支撐能力

云計(jì)算環(huán)境下，圖書館云服務(wù)模式和運(yùn)營(yíng)方式將隨著讀者云個(gè)性化閱讀需求的發(fā)展而轉(zhuǎn)變。此外，圖書館云數(shù)據(jù)中心的服務(wù)負(fù)載和數(shù)據(jù)流量將呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)模式，其服務(wù)內(nèi)容與服務(wù)模式復(fù)雜化將是圖書館云服務(wù)發(fā)展的另一個(gè)趨勢(shì)。因此，必須通過(guò)有效的負(fù)載均衡策略，為不同云平臺(tái)和云服務(wù)模式提供所需的負(fù)載均衡保障。在均衡云圖書館數(shù)據(jù)庫(kù)、HTTP、應(yīng)用與服務(wù)管理系統(tǒng)、電子郵件、博客、安全系統(tǒng)、代理服務(wù)器等硬件設(shè)備負(fù)載前提下，還應(yīng)保證均衡方案具有較高的容錯(cuò)性和可用性[2]。

因?yàn)椴捎每茖W(xué)的負(fù)載均衡策略來(lái)降低對(duì)數(shù)據(jù)中心硬件設(shè)備性能要求，減少對(duì)硬件設(shè)備功能擴(kuò)展和服務(wù)成本投入的需求，是云圖書館高效、經(jīng)濟(jì)運(yùn)營(yíng)的前提。其次，云圖書館在服務(wù)過(guò)程中的能源消耗，是決定云圖書館服務(wù)效率與成本投入的關(guān)鍵。如何依據(jù)云圖書館年度和每日服務(wù)負(fù)載量的周期變化規(guī)律，通過(guò)負(fù)載整合技術(shù)，在數(shù)據(jù)中心全局實(shí)現(xiàn)服務(wù)器空閑節(jié)點(diǎn)的休眠和能耗優(yōu)化管理，是減少硬件設(shè)備服務(wù)成本的重要因素。第三，讀者要求圖書館云閱讀服務(wù)具有靈活性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性和可擴(kuò)展性。

1.2 確保云個(gè)性化服務(wù)具有較高可用性

云圖書館讀者個(gè)性化服務(wù)的可用性，是判定圖書館云服務(wù)有效性和質(zhì)量的關(guān)鍵因素。首先，云圖書館應(yīng)通過(guò)負(fù)載均衡技術(shù)對(duì)服務(wù)器的TCP連結(jié)進(jìn)行優(yōu)化，按照用戶權(quán)限和TCP連結(jié)重要性，對(duì)服務(wù)器的TCP連結(jié)進(jìn)行優(yōu)先級(jí)判定，并通過(guò)減少服務(wù)器不必要的TCP連結(jié)來(lái)提高服務(wù)器反應(yīng)速度。其次，負(fù)載均衡策略可在云數(shù)據(jù)中心全局范圍動(dòng)態(tài)均衡服務(wù)器的負(fù)載，并提升云數(shù)據(jù)中心服務(wù)器整體云個(gè)性化閱讀服務(wù)能力。避免當(dāng)出現(xiàn)大量突發(fā)連接請(qǐng)求時(shí)，因服務(wù)器自身性能不足而產(chǎn)生服務(wù)瓶頸。第三，利用負(fù)載均衡策略保證云個(gè)性化服務(wù)具有較高的安全性。當(dāng)數(shù)據(jù)中心服務(wù)負(fù)載激增或服務(wù)器發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)通過(guò)可靠的負(fù)載均衡策略，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心服務(wù)器之間的動(dòng)態(tài)負(fù)載分擔(dān)和負(fù)載遷移。此外，管理員可根據(jù)讀者云閱讀服務(wù)安全需求，對(duì)所均衡、分流的可疑負(fù)載數(shù)據(jù)流進(jìn)行檢測(cè)，并為云服務(wù)系統(tǒng)定制個(gè)性化的安全管理策略[3]。

1.3 云圖書館負(fù)載均衡可管理的需求

為了保證云圖書館負(fù)載均衡過(guò)程安全、高效、可控和易操作，應(yīng)重點(diǎn)加強(qiáng)負(fù)載均衡管理方式的科學(xué)性和步驟的有效性建設(shè)。

首先，云計(jì)算環(huán)境下，可根據(jù)云基礎(chǔ)設(shè)施的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、設(shè)備運(yùn)營(yíng)方式和讀者云服務(wù)模式，采用軟件或硬件實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡。因此，軟件負(fù)載均衡管理系統(tǒng)是否易于安裝、配置和維護(hù)，能否實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)載均衡過(guò)程的完全監(jiān)控，是軟件負(fù)載均衡管理應(yīng)考慮的問(wèn)題。同時(shí)，對(duì)于負(fù)載均衡硬件管理的方式，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注負(fù)載均衡硬件設(shè)備命令行接口對(duì)設(shè)備的配置和管理效率，圖形用戶接口的用戶使用友好性，以及負(fù)載均衡硬件設(shè)備是否支持SNMP（簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議）等。其次，為了減少云圖書館服務(wù)響應(yīng)和數(shù)據(jù)傳輸時(shí)延，在云數(shù)據(jù)中心服務(wù)負(fù)載和硬件設(shè)備均衡管理過(guò)程中，須堅(jiān)持就近管理和先近后遠(yuǎn)的原則，應(yīng)確保負(fù)載均衡管理過(guò)程的安全性和有效性，實(shí)現(xiàn)管理系統(tǒng)和被管理設(shè)備所處的地理位置無(wú)關(guān)。第三，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)云服務(wù)有效性和讀者云閱讀滿意度關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的負(fù)載均衡和監(jiān)控，避免關(guān)鍵部位發(fā)生單點(diǎn)失效現(xiàn)象[4]。

1.4 實(shí)現(xiàn)云圖書館QoS與云資源利用率的最優(yōu)配置

QOS是判定云圖書館用戶服務(wù)能力與讀者云閱讀滿意度的重要指標(biāo)。云圖書館在讀者服務(wù)過(guò)程中，如果過(guò)分追求QOS指標(biāo)而忽略服務(wù)過(guò)程中云資源的消耗和利用效率，將會(huì)導(dǎo)致服務(wù)效率下降和運(yùn)營(yíng)成本激增。

因此，云圖書館在服務(wù)負(fù)載均衡過(guò)程中，首先，在保證讀者云個(gè)性化服務(wù)QOS的前提下，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注負(fù)載均衡在云圖書館服務(wù)能力和運(yùn)營(yíng)經(jīng)濟(jì)性方面帶來(lái)的收益。其次，云圖書館在用戶服務(wù)過(guò)程中，當(dāng)關(guān)鍵服務(wù)節(jié)點(diǎn)發(fā)生任務(wù)超載情況時(shí)，應(yīng)將超載任務(wù)轉(zhuǎn)移給其它閑置節(jié)點(diǎn)處理，保證負(fù)載遷移和虛擬機(jī)調(diào)度過(guò)程占用較少的系統(tǒng)資源。第三，云圖書館QOS與云資源利用率最優(yōu)配置策略的制定，應(yīng)結(jié)合云圖書館數(shù)據(jù)中心資源總量和已使用量、用戶SLA（服務(wù)品質(zhì)協(xié)議）需要、負(fù)載均衡策略對(duì)服務(wù)質(zhì)量的影響、負(fù)載均衡策略有效性等因素，防止負(fù)載均衡策略在執(zhí)行過(guò)程中給系統(tǒng)帶來(lái)額外的負(fù)擔(dān)[5]。

2 云圖書館負(fù)載均衡流程與策略設(shè)計(jì)

2.1 云圖書館負(fù)載均衡與虛擬機(jī)調(diào)度流程設(shè)計(jì)

為了增強(qiáng)讀者云服務(wù)能力和提高用戶云個(gè)性化閱讀質(zhì)量，云圖書館通常會(huì)在全球不同的地域建設(shè)若干個(gè)云數(shù)據(jù)中心，并結(jié)合每年不同季度和每日不同時(shí)間服務(wù)負(fù)載量變化特點(diǎn)，在云數(shù)據(jù)中心全局層面進(jìn)行云服務(wù)負(fù)載均衡與虛擬機(jī)調(diào)度。

依據(jù)服務(wù)節(jié)點(diǎn)云服務(wù)負(fù)載數(shù)量，可將云圖書館服務(wù)負(fù)載劃分為正常負(fù)載、輕度過(guò)載和重度過(guò)載三種狀態(tài)。結(jié)合服務(wù)負(fù)載實(shí)際和讀者云閱讀QOS需求，本文設(shè)計(jì)的云圖書館負(fù)載均衡與虛擬機(jī)調(diào)度流程如圖1所示。

圖1 云圖書館服務(wù)負(fù)載均衡與虛擬機(jī)調(diào)度流程

首先，當(dāng)云圖書館檢測(cè)、接收到來(lái)自讀者的云服務(wù)和云資源分配請(qǐng)求后，云圖書館將負(fù)載總量發(fā)送至負(fù)載管理與監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)負(fù)載進(jìn)行正常范圍、輕度過(guò)載和重度過(guò)載三種狀態(tài)的判定。其次，根據(jù)判定結(jié)果向虛擬機(jī)調(diào)度與負(fù)載均衡系統(tǒng)，發(fā)送服務(wù)負(fù)載均衡與虛擬機(jī)資源分配請(qǐng)求。同時(shí)，進(jìn)行虛擬機(jī)資源調(diào)度與負(fù)載均衡需求評(píng)估，并制定相應(yīng)的負(fù)載均衡策略，在云數(shù)據(jù)中心全局范圍內(nèi)進(jìn)行負(fù)載均衡。第三個(gè)步驟則是將均衡后的負(fù)載狀態(tài)變化情況發(fā)送到負(fù)載管理與監(jiān)控系統(tǒng)，進(jìn)行負(fù)載均衡有效性的判定。如果負(fù)載均衡有效性判定結(jié)果為輕度過(guò)載或者重度過(guò)載，則將均衡后服務(wù)負(fù)載的狀態(tài)發(fā)送至虛擬機(jī)調(diào)度與負(fù)載均衡系統(tǒng)，進(jìn)行負(fù)載的二次均衡評(píng)估。依據(jù)評(píng)估結(jié)果制定科學(xué)的負(fù)載二次均衡策略，并在數(shù)據(jù)中心全局范圍內(nèi)進(jìn)行均衡，直到服務(wù)負(fù)載達(dá)到正常標(biāo)準(zhǔn)[6]。

2.2 云圖書館服務(wù)負(fù)載均衡策略設(shè)計(jì)

2.2.1 選擇正確的負(fù)載均衡模式

云圖書館服務(wù)負(fù)載分布于云數(shù)據(jù)中心全局范圍，具有數(shù)據(jù)量大、突發(fā)性強(qiáng)、不易均衡和關(guān)系云服務(wù)有效性的特點(diǎn)。因此，應(yīng)根據(jù)云圖書館位于全球不同地域的數(shù)據(jù)中心負(fù)載分布、產(chǎn)生特點(diǎn)，以及讀者云服務(wù)需求和云圖書館運(yùn)營(yíng)效率，采取硬件和軟件均衡相結(jié)合的方式，在云圖書館數(shù)據(jù)中心全局范圍實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡。

對(duì)于讀者群數(shù)量少、負(fù)載輕、無(wú)突發(fā)性負(fù)載的小規(guī)模云數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)，應(yīng)采取具有較少建設(shè)成本和較高均衡效率的基于軟件負(fù)載均衡模式，實(shí)現(xiàn)云圖書館負(fù)載均衡成本投入和有效性的最優(yōu)化配置。而對(duì)于規(guī)模龐大、服務(wù)負(fù)載總量多、負(fù)載產(chǎn)生突發(fā)性強(qiáng)和服務(wù)質(zhì)量要求高的云圖書館，則應(yīng)采取硬件均衡和軟件均衡相結(jié)合的原則。在全局范圍內(nèi)，對(duì)位于不同地域的數(shù)據(jù)中心服務(wù)器和外部網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)安裝硬件負(fù)載均衡設(shè)備，并對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸負(fù)載和服務(wù)負(fù)載進(jìn)行自動(dòng)、智能化的流量和負(fù)載均衡管理。管理員在研發(fā)、購(gòu)買負(fù)載均衡管理系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)注重管理系統(tǒng)對(duì)云服務(wù)負(fù)載數(shù)據(jù)的采集、統(tǒng)計(jì)、分析和預(yù)測(cè)能力。確保在數(shù)據(jù)處理、存儲(chǔ)和分析過(guò)程中，具有較高的智能、自動(dòng)化水平。云圖書館負(fù)載均衡模式的選擇，應(yīng)符合云服務(wù)負(fù)載未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，滿足云圖書館網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)中心服務(wù)能力、讀者云閱讀的需求，確保均衡模式易于控制、管理、操作和擴(kuò)展，可實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡模式的個(gè)性化定制和選擇[7]。

2.2.2 采取先本地后全局的負(fù)載均衡策略

云圖書館在數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)、建設(shè)中，會(huì)根據(jù)云數(shù)據(jù)中心服務(wù)系統(tǒng)負(fù)載總量、讀者云個(gè)性化服務(wù)要求、服務(wù)負(fù)載變化規(guī)律和云資源需求，以向云服務(wù)商租賃云基礎(chǔ)設(shè)施資源的方式建設(shè)云圖書館，為讀者提供云個(gè)性化閱讀服務(wù)。因此，如何在全局層面合理規(guī)劃、部署云數(shù)據(jù)中心，實(shí)現(xiàn)云服務(wù)負(fù)載的有效均衡，是確保云資源租賃投資高效和讀者個(gè)性化服務(wù)收益最優(yōu)配置的關(guān)鍵。

首先，在云圖書館數(shù)據(jù)中心所處地域選擇上，應(yīng)結(jié)合云服務(wù)商服務(wù)接入點(diǎn)位置、讀者群分布與閱讀需求特點(diǎn)、服務(wù)數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)性能和服務(wù)成本組成等，堅(jiān)持服務(wù)負(fù)載與網(wǎng)絡(luò)傳輸負(fù)載均衡的原則，在全球范圍合理部署云圖書館數(shù)據(jù)中心，確保服務(wù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)安全、科學(xué)、高效、經(jīng)濟(jì)。其次，云圖書館負(fù)載均衡過(guò)程應(yīng)堅(jiān)持先本地后全局的原則，在較少的設(shè)備與管理成本投入，以及不改變數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的前提下，高效、快速地將服務(wù)與網(wǎng)絡(luò)傳輸負(fù)載在本地區(qū)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)服務(wù)器集群負(fù)載均衡。而對(duì)于個(gè)別突發(fā)服務(wù)負(fù)載量較大的數(shù)據(jù)中心，則堅(jiān)持就近均衡的原則，將服務(wù)負(fù)載遷移至相鄰云數(shù)據(jù)中心。第三，在全局負(fù)載均衡過(guò)程中，應(yīng)保證負(fù)載遷移與地理位置無(wú)關(guān)性，可為用戶提供遠(yuǎn)距離的透明負(fù)載均衡服務(wù)[8]。

2.2.3 云圖書館網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的負(fù)載均衡

云計(jì)算環(huán)境下，隨著圖書館云服務(wù)模式和服務(wù)內(nèi)容的轉(zhuǎn)變，數(shù)據(jù)中心區(qū)域網(wǎng)絡(luò)和用戶數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)流量將不斷增大。云圖書館網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)負(fù)載均衡的有效性、靈活性和可靠性，成為決定讀者云服務(wù)數(shù)據(jù)傳輸效率和服務(wù)性能的關(guān)鍵因素。因此，必須對(duì)云圖書館網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行有效的負(fù)載均衡，不斷提高云圖書館讀者服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸與用戶服務(wù)能力。

制定并執(zhí)行有效的負(fù)載均衡策略，是實(shí)現(xiàn)云圖書館網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)多個(gè)服務(wù)器、交換設(shè)備和數(shù)據(jù)傳輸鏈路聚合管理，提高網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)負(fù)載均衡有效性的前提。云圖書館網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)具有拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)復(fù)雜、不同服務(wù)器集群網(wǎng)絡(luò)傳輸性能差異大、網(wǎng)絡(luò)交換節(jié)點(diǎn)易產(chǎn)生傳輸瓶頸和虛擬化網(wǎng)絡(luò)管理難度大的特點(diǎn)。因此，首先可針對(duì)不同服務(wù)器集群特點(diǎn)，制定個(gè)性化的網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡策略，保證所有服務(wù)器集群網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部傳輸負(fù)載均衡。此外，應(yīng)將所有單一服務(wù)器集群網(wǎng)絡(luò)集合成一個(gè)大的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，并在全局角度執(zhí)行混合型負(fù)載均衡策略，保證系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)全局?jǐn)?shù)據(jù)傳輸高效、均衡。其次，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)對(duì)服務(wù)器數(shù)據(jù)分發(fā)的科學(xué)性和效率，也是決定服務(wù)質(zhì)量的關(guān)鍵因素。可根據(jù)服務(wù)數(shù)據(jù)對(duì)圖書館云服務(wù)性能和讀者云閱讀活動(dòng)滿意度的影響程度，以及服務(wù)器自身的數(shù)據(jù)處理能力，為服務(wù)器設(shè)置不同的數(shù)據(jù)傳輸優(yōu)先權(quán)重。并按照服務(wù)器權(quán)重值大小和排隊(duì)的原則，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸和服務(wù)器運(yùn)行負(fù)載均衡。第三，應(yīng)建設(shè)高效的網(wǎng)絡(luò)傳輸負(fù)載監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)負(fù)載監(jiān)控、管理、反饋和控制[9]。

2.2.4 實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的負(fù)載狀態(tài)檢測(cè)和均衡反饋控制

及時(shí)、準(zhǔn)確地進(jìn)行負(fù)載狀態(tài)檢測(cè)和均衡反饋控制，是圖書館精確判斷云服務(wù)負(fù)載狀況，和根據(jù)負(fù)載實(shí)際制定、執(zhí)行高效均衡策略的前提。也是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心服務(wù)器負(fù)載信息快速判定和節(jié)點(diǎn)負(fù)載均衡，保證云閱讀服務(wù)安全、高效、經(jīng)濟(jì)、可控的關(guān)鍵。

在對(duì)圖書館云數(shù)據(jù)中心服務(wù)器系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)和運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng)的負(fù)載水平評(píng)估中，應(yīng)重點(diǎn)考慮硬件設(shè)備CPU利用率、CPU任務(wù)等待隊(duì)列長(zhǎng)度、內(nèi)存大小和已使用量比例、可用存儲(chǔ)磁盤空間、I/O傳輸效率、網(wǎng)絡(luò)傳輸效率和負(fù)載量、用戶云閱讀滿意度等因素。并在云數(shù)據(jù)中心全局層面上關(guān)注不同節(jié)點(diǎn)在負(fù)載處理能力上的差異，依據(jù)各子指標(biāo)對(duì)云圖書館綜合服務(wù)能力和讀者云閱讀活動(dòng)滿意度的影響力，賦予不同的權(quán)重因子。

云圖書館負(fù)載均衡過(guò)程中，應(yīng)堅(jiān)持均衡過(guò)程高效、快速、經(jīng)濟(jì)和準(zhǔn)確的原則。在云數(shù)據(jù)中心全局層面采用加權(quán)輪詢的策略，負(fù)載均衡過(guò)程中應(yīng)堅(jiān)持讀者服務(wù)第一的原則，優(yōu)先關(guān)注對(duì)云圖書館服務(wù)有效性、可靠性、讀者云閱讀愉悅感、可持續(xù)發(fā)展影響較大的服務(wù)器集群和設(shè)備，按照服務(wù)器集群實(shí)際負(fù)載量和處理能力進(jìn)行負(fù)載均衡和云資源分配，保證云圖書館整體運(yùn)營(yíng)高效、安全。而對(duì)于服務(wù)器集群內(nèi)部設(shè)備的負(fù)載均衡，應(yīng)采用服務(wù)負(fù)載量最輕的策略，優(yōu)先把請(qǐng)求分發(fā)到負(fù)載量最輕的服務(wù)器，并對(duì)各服務(wù)器運(yùn)行過(guò)程的負(fù)載量進(jìn)行監(jiān)控，通過(guò)負(fù)載量反饋數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)均衡。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著圖書館云服務(wù)模式的不斷變革和讀者云閱讀需求的提高，云數(shù)據(jù)中心服務(wù)負(fù)載量在云服務(wù)中將會(huì)呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，要求云圖書館具有超級(jí)計(jì)算、海量存儲(chǔ)、高效傳輸和經(jīng)濟(jì)低碳的特點(diǎn)。然而，以往通過(guò)購(gòu)買硬件設(shè)備、增加網(wǎng)絡(luò)帶寬、限制讀者需求和降低服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)的方式來(lái)解決服務(wù)負(fù)載激增問(wèn)題，將會(huì)導(dǎo)致云圖書館建設(shè)與運(yùn)營(yíng)成本上升，以及用戶服務(wù)質(zhì)量和滿意度下降。因此，只有將云圖書館服務(wù)負(fù)載實(shí)際和讀者需求相結(jié)合，立足云數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)能力制定科學(xué)、高效、經(jīng)濟(jì)、易控的負(fù)載均衡策略，才能保證云數(shù)據(jù)中心安全、高效、經(jīng)濟(jì)、均衡，才能為讀者提供滿意的云個(gè)性化閱讀服務(wù)[10]。

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陳臣蘭州商學(xué)院副教授。甘肅蘭州，730020。

高軍蘭州商學(xué)院網(wǎng)絡(luò)中心工程師。甘肅蘭州，730020。

Load-Balancing Mechanism for Digital Library Based on QOS under the Cloud Computing Environment

Chen Chen，Gao Jun

Large parallel tasksmay cause the load unbalanced and inefficient for the service system of digital library under the cloud computing environment.In order to realize the efficient scheduling of virtual resource under the cloud computing environment and meet the users'needs to QOS（Quality of Service）,this paper proposes a load-balancingmechanism for digital library based on QoSunder the cloud environment,which can ensure the load balancing and efficient performance in the cloud computing systems of digital libraries.

Cloud computing.QOS.Digital library.Load-balancingmechanism.

G250.76

2013-06-20 編校：劉勇定）

*本文系2012年教育部人文社會(huì)科學(xué)青年基金項(xiàng)目“云計(jì)算環(huán)境下數(shù)字圖書館云服務(wù)信息化平臺(tái)架構(gòu)策略與用戶服務(wù)模式研究”（項(xiàng)目編號(hào)：12YJC870019）的研究成果。