負載均衡技術在數(shù)據(jù)庫集群中的應用與實現(xiàn)

摘 要：隨著網(wǎng)絡技術的發(fā)展，當前許多數(shù)據(jù)庫都以集約化的方式呈現(xiàn)，數(shù)據(jù)集群在不同領域都得到了發(fā)展，它能夠為用戶解決大量的任務分配問題，在負載節(jié)點上提供高質量的服務。但是要將數(shù)據(jù)分配的更加合理，就要依靠負載均衡技術來實現(xiàn)。負載均衡技術就是在數(shù)據(jù)端口上對用戶的請求進行回應，并予以均衡配置的系統(tǒng)操作過程。本文針對負載均衡技術，探討它在數(shù)據(jù)庫集群中的應用與實現(xiàn)。

關鍵詞：負載均衡技術；數(shù)據(jù)庫；應用

前言：數(shù)據(jù)集群是通過各獨立的網(wǎng)絡服務器將信息匯總的主要方式，它以計算機運行為主要系統(tǒng)，將各節(jié)點變成有統(tǒng)一聯(lián)系的整體，對內彼此協(xié)助，對外輸送信息。數(shù)據(jù)集群以它特有的優(yōu)勢在網(wǎng)絡中占據(jù)了重要位置。首先，由于它將各部分數(shù)據(jù)進行綁定，所以其可靠性非常的高。其次，它又能在集合的基礎上進行匯總，服務性非常的強。

一、負載均衡技術在數(shù)據(jù)庫集群中的應用

（一）可擴展性的負載均衡體系的構建

對集群數(shù)據(jù)的分析主要以網(wǎng)絡服務器作為基本平臺，以控制節(jié)點為手段的應用技術。各種數(shù)據(jù)表之間并不是單一的，它們有著千絲萬縷的聯(lián)系。負載均衡可擴展性的構建與形成在其中的應用非常廣闊。它主要體現(xiàn)在負載技術對數(shù)據(jù)平臺發(fā)出請求，到達中心后進行負載均衡調節(jié)，系統(tǒng)會依據(jù)不同的情況將其分為不同節(jié)點，這樣就為用戶提供了公共的鏈接窗口，為數(shù)據(jù)的全面化、透明化提供了平臺。負載均衡體系在中間位置對節(jié)點進行控制，它作為數(shù)據(jù)傳輸與接收之間的紐帶，可以任意的刪除或者添加各區(qū)域節(jié)點，這也深刻的體現(xiàn)了負載均衡技術的靈活性與擴展性。它在本系統(tǒng)內部可以實現(xiàn)復制與剪切功能，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)副本的存底和對底本的清除[1]。如圖一所示，該結構示意圖主要分為三個部分，三個部分獨立存在但又有著緊密的聯(lián)系。負載均衡系統(tǒng)接收機上完成三個任務，首先對統(tǒng)一處理后的數(shù)據(jù)進行邏輯分析，如果該程序符合一般的規(guī)則，那么則進入負載決策階段。其次，將收集過后的數(shù)據(jù)通過客戶機發(fā)送到執(zhí)行機構內部，將產(chǎn)生的命令予以實施。這樣在整個體系的運行下，我們就滿足了對數(shù)據(jù)的擴展性能，既能夠了解整個系統(tǒng)的運行狀況，又節(jié)省了時間，提高了數(shù)據(jù)輸送的準確性。

（二）負載均衡技術模塊結構在數(shù)據(jù)集群中的應用

負載均衡就是以模塊的形式存在的。它的均衡器主要分為五大部分，分別為：決策分析模塊、處理運算模塊、數(shù)據(jù)收集模塊、結果運行模塊以及命令執(zhí)行模塊。各模塊之間也有著一定的順序。首先是決策分析模塊，它的功能是根據(jù)不同用戶的實際需要，將他們的請求報送給運算處理機進行加載，加載過后的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一分配，根據(jù)數(shù)據(jù)庫的平衡需要決定回應哪個客戶的請求。第二，處理運算模塊。它是將數(shù)據(jù)中心的信息進行匯總，匯總后的結果輸入到運算法則當中，得出的結果符合運算流程，計算機則會自動記憶。如果不符，則執(zhí)行下一口令。第三，數(shù)據(jù)收集模塊。它是和數(shù)據(jù)單元的具體內容相對應，將數(shù)據(jù)集群中的表格都予以保存，如果其他模塊發(fā)出口令，它就會及時采集當時信息數(shù)據(jù)的運行動態(tài)。第四，結果運行模塊。它和其他模塊的運行方式不同，它是從屬與數(shù)據(jù)集群的，集群內部有多少個執(zhí)行器，它就會執(zhí)行多少次的命令，它們之間相互傳遞信息，為對方提供通信途徑，再把結果反饋給操作系統(tǒng)。最后，命令執(zhí)行模塊。將執(zhí)行命令的結果向上傳遞，并自動合成[2]。

（三）負載均衡兩種數(shù)據(jù)之間的轉換

負載均衡技術可以將兩種數(shù)據(jù)進行規(guī)劃以及轉換。數(shù)據(jù)庫之間的遷移性在負載均衡技術中的體現(xiàn)有很多方面，其中包括靜、動數(shù)據(jù)之間的計算方式。靜、動數(shù)據(jù)在均衡技術之中有很多共同點和不同點，公平點就是他們都在同一區(qū)域活動，并且運動法則也都很相似。而不同點則是靜態(tài)數(shù)據(jù)在活動區(qū)間內只對本區(qū)域的服務器提供數(shù)據(jù)，服務時間也有固定的限制。而動態(tài)數(shù)據(jù)則更為廣泛，它為用戶提供24小時的全天候服務，同時它不受地域范圍的影響，在最佳狀態(tài)下為數(shù)據(jù)庫最好重組工作。所以，把靜態(tài)數(shù)據(jù)轉換為動態(tài)是負載均衡技術很突出的一點特性。第一，將數(shù)據(jù)表格復制在群組當中，如果在計算結果相對較小，那么群組會進入自動處理模式。反之，如果數(shù)據(jù)效率計算模式對于結果的影響比較大，我們就要用轉化器進行調節(jié)。首先，將各數(shù)據(jù)節(jié)點上的數(shù)值加以分類，封鎖所有有關靜態(tài)模式的操作方式，改變數(shù)據(jù)群的整體布局。其次，將原有數(shù)據(jù)表格中的動、靜關系表刪除，添加新的區(qū)域分布圖。最后，再發(fā)揮轉化器的有效功能，將調好的事物節(jié)點的處理器轉化為從屬服務機制，這樣就有效建立了二者之間的關系。

另外，將重新組合的數(shù)據(jù)庫進行職能制定，在此職能下接受用戶請求。我們在負載均衡器之間隨機選取一組數(shù)據(jù)，保證這組數(shù)據(jù)的真實性。用戶通過服務終端對處理器發(fā)出執(zhí)行命令，鏈路層將選取適當?shù)墓?jié)點，在中間劃分區(qū)域范圍，執(zhí)行這部分的命令請求。當均衡調節(jié)器把數(shù)據(jù)之間的比例復制完整時，數(shù)據(jù)庫會將格式化模式自行啟動，采用日志表格讀取的方式，形成數(shù)據(jù)集群化形態(tài)。最后，數(shù)據(jù)庫會根據(jù)就近原則來滿足不同用戶的實際需求，通過數(shù)據(jù)表格分析把任務分為緩、急兩部分，先執(zhí)行難度性比較高，任務要求比較緊的操作，再依照順序依次排列。

二、負載均衡技術在數(shù)據(jù)庫集群中的實現(xiàn)

決策器執(zhí)行口令的實現(xiàn)在負載均衡技術的實現(xiàn)途徑最為廣泛。決策器是均衡技術的重要部分，它的功能具有一定的針對性，針對主體是每個客戶。它根據(jù)實際情況對數(shù)據(jù)節(jié)點進行收集，制定出統(tǒng)一的流程在負載均衡器上進行業(yè)務擴展。而擴展步驟主要分為兩個模塊，分別是：裝配負載均衡管理與仲裁負載均衡管理。裝配負載均衡管理主要實現(xiàn)的是根據(jù)系統(tǒng)規(guī)則平衡處理各數(shù)據(jù)之間的差異，使調用與配置結果有多個選項。仲裁負載均衡管理是以集約平臺作為依托，以數(shù)據(jù)庫信息作為參照，將運算好的模塊送到用戶的面前。讓用戶來決定是否執(zhí)行此步驟的口令。但是運算模塊也有一定的執(zhí)行法則，不是所有的情況都適用的。它的后端節(jié)點數(shù)量至少為兩個。雖然在理論上對數(shù)據(jù)是沒有限制的，但是要想使運行過程更加準確，就要提供充足的數(shù)據(jù)為總體系統(tǒng)的多種實現(xiàn)方式做鋪墊[3]。

另外，數(shù)據(jù)集群之間節(jié)點的間隔也影響著整體效率，要想將負載均衡技術在其中得到高度的實現(xiàn)，就要對節(jié)點進行有序的排列。無論我們采用什么樣的運行模式，都要保證節(jié)點之間的平衡。首先，要按照節(jié)點的體積以及容量決定是否將其進行處理。如果計算出來的負載值較大，那么我們就要在節(jié)點的進程上加以完善，在原有基礎上進行原型克制，克制出的結果在數(shù)據(jù)群中予以保留，在單個重要點的位置上實現(xiàn)不同概率的配置。這樣就在一定程度上對數(shù)據(jù)進行了壓縮，降低了數(shù)據(jù)混亂的處理效果。其次，我們也可以構造出一種特殊的數(shù)據(jù)集群類型，以內存的消耗為標準數(shù)據(jù)值，以消耗量為負載空間占有值，將異構的模型轉移到合理的標準之上。

結論：綜上所述，負載均衡技術是適合大數(shù)據(jù)群的應用手段，數(shù)據(jù)集群也對負載均衡產(chǎn)生了深刻的影響。在負載均衡技術使用的基礎上，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)群的集中化控制方向。首先，系統(tǒng)自動化對數(shù)據(jù)進行采集。其次，將采集過后的數(shù)據(jù)傳送到運算中心進行匯總，將匯總過后的結果提交到客戶請求中心處。最后，負載中心將結果反饋給用戶。這個過程不僅體現(xiàn)了負載平衡的重要性，并且實現(xiàn)了信息數(shù)據(jù)的系統(tǒng)集群化進程。

參考文獻

[1]劉同. 負載均衡技術在數(shù)據(jù)庫集群系統(tǒng)中的應用與實現(xiàn)[D].國防科學技術大學，2009.

[2]張建勇，廖鳳，劉小兵，陶超全. 集群與負載均衡技術在國際科學引文數(shù)據(jù)庫服務系統(tǒng)中的應用研究[J]. 現(xiàn)代圖書情報技術，2010，06：25-32.

[3]張燕鵬. 基于Web服務器集群負載均衡技術的研究與應用[D].河北工業(yè)大學，2015.

作者簡介：何冬梅，女，福建泉州，1969，本科，高級職稱。