多服務演算法
① 智能網卡一致性演算法
智能網卡一致性演算法主要用於在分布式系統中,對多台伺服器之間進行通信時的數據一致性控制。在這種情況下,網路存在延遲、丟包等問題,不同伺服器之間可能會出現數據不一致的問題。智能網卡一致性演算法能夠解決這些問題,保證多個行做伺服器之間的數據一致性。
智能網卡一致性演算法的基本原理是維護一個一致性哈希環,將伺服器的 IP 地址映射到哈希環上。當一個請求到達系統時,演算法會根據請求的哈希值,將其映射到哈希環上的某個位置。然後,演算法會選擇距離請求哈希值最近的伺服器來處理請求,從而確保數據在多個伺服器之間的一致性。
智能網卡一致性算檔鍵衡法具有以下幾個優點:
1. 均衡性:演算法能夠在哈希環上均勻地分布伺服器,避免了單個節點壓力過大的情況。
2. 自適應性:當伺服器的數量發生變化時,算亮察法會自動調整哈希環,確保一致性。
3. 容錯性:如果某個節點出現故障,演算法能夠自動將負載分配到其它節點上,確保系統的可用性。
4. 擴展性:隨著伺服器數量的增加,演算法的表現能力能夠持續提升。
總之,智能網卡一致性演算法是一種高效、可靠、具有擴展性的數據一致性控制演算法,被廣泛應用於分布式計算、網路負載均衡等領域。
② 目前常用的磁碟調度演算法有哪幾種
磁碟調度在多道程序設計的計算機系統中,各個進程可能會不斷提出不同的對磁碟進行讀/寫操作的請求。由於有時候這些進程的發送請求的速度比磁碟響應的還要快,因此我們有必要為每個磁碟設備建立一個等待隊列,常用的磁碟調度演算法有以下四種:[1]
先來先服務演算法(FCFS),
最短尋道時間優先演算法(SSTF),
掃描演算法(SCAN),
循環掃描演算法(CSCAN)
③ 若磁頭的當前位置100柱面,磁頭正向磁軌號減小方向移動。現有一磁碟讀寫請求隊列,柱面號依次為:
磁碟調度在多道程序設計的計算機系統中,各個進程可能會不斷提出不同的對磁碟進行讀/寫操作的請求。為了盡快的響應進程的磁碟請求,人們設計了磁碟調度演算法。主要有四種磁碟調度演算法。先來先服務演算法(FCFS),最短尋道時間優先演算法(SSTF),掃描演算法(SCAN),循環掃描演算法(CSCAN)。
運用最短尋道優先演算法依次悄嘩賀選擇的磁軌是:90、80、125、140、160、190、啟派30、29、25、20、10。
運用電梯調度演算法依次經過的磁軌是:90、80、30、29、25、20、10、125、140、160、190。
我們根據演算法的尋道序列可以得出:最短尋道優先演算法的經過的煮麵數為310個柱面,電梯調度演算法經過的柱面數為270次。
(3)多服務演算法擴展閱讀:
每種磁碟調度演算法的優缺點
先來先服務演算法的優點會根據進程請求訪問磁碟的先後次序進行調度。此演算法的優點是公平、簡單,蘆鉛且每個進程的請求都能依次得到處理,不會出現某一進程的請求長期得不到滿足的情況,此演算法將降低設備服務的吞吐量,致使平均尋道時間可能較長,但各進程得到服務的響應時間的變化幅度較小。
最短尋道優先演算法的缺點每次的尋道時間最短,該演算法可以得到比較好的吞吐量,但卻不能保證平均尋道時間最短。其缺點是對用戶的服務請求的響應機會不是均等的,因而導致響應時間的變化幅度很大。在服務請求很多的情況下,對內外邊緣磁軌的請求將會無限期地被延遲,有些請求的響應時間將不可預期。
掃描演算法的優缺點此演算法基本上克服了最短尋道時間優先演算法的服務集中於中間磁軌和響應時間變化比較大的缺點,而具有最短尋道時間優先演算法的優點即吞吐量較大,平均響應時間較小,但由於是擺動式的掃描方法,兩側磁軌被訪問的頻率仍低於中間磁軌。
循環掃描演算法的優點是這些磁軌剛被處理,而磁碟另一端的請求密度相當高,且這些訪問請求等待的時間較長,為了解決這種情況,循環掃描演算法規定磁頭單向移動。
參考資料來源:網路-磁碟調度演算法
④ 操作系統處理機典型調度演算法
1.先來先服務演算法
作業調度、進程調度
先來的先分配處理機
優點:演算法簡單,對長作業有利,有利於CPU繁忙型作業(計算型)
缺點:效率低,不利於短作業,不利於IO繁忙型作業
不會導致飢餓
非搶占型的演算法
2.短作業優先演算法
進程調度
優先選擇預計運行時間最短的進程
優點:平均等待時間、平均周轉時間短
缺點:對長作業不利,造成飢餓現象,沒有考慮作業的緊迫性,用戶可能縮短作業預估時間,使得無法做到短作業優先
產生「飢餓」現象。如果一直得不到服務,則稱為「餓死」
SJF和SPF(短進程優先(SPF)演算法)是非搶占式的演算法。但是也有搶占式的版本——最短剩餘時間優先算雹激拍法
3.優先順序調度演算法
作業調度、進程調度
分類:
剝奪型:立即停止當前運行進程,將處理機分配給更高優先順序進程
非剝奪型:等待當前進程運行完成,然後將處理機分配給更高優先順序進程
優先順序分配:
靜態優先順序:進程創建後無法對優先順序進行修改
動態優先順序:可以根據進程運行狀態,對進程優先順序進行動態調整
優先順序設置原則:
系統進程>用戶進程
交互性進程>非交互性進程
I/O進程>計算型進程(CPU繁忙型)
產生「飢餓」現象
有搶占式的,也有非搶占式的
4.高響應比調度演算法
響應比=(等待時間+要求服務時間)/要求服務時間=1+等待時間/要求服務時間
等待時間相同情況下,要求服務時間越短響應比越大,有利於短作業進程
要求服務時間相同,作業響應比由其等待時間決定,等待時間越長響應比越高,實現先來先服務
對於長作業,作業的響應比可以隨等待時間的增加而提高,等待時間足夠長時,其響應比可以升到很高,從而獲得處理機
不會導致飢餓
非搶占式的演算法
6.時間片輪轉演算法
使用與分時系統,使用時間片,就緒進程按照到達先後排成隊列,依次在時間片內佔用處理機,時間片達到時就釋放處理機
時間片選擇很重要,過大就變成了先來先服務,過短又變成了短作業優先
時間片影響因素:系統響應時間,就緒隊列中的進程進程數目和系統的處理能力
不會導致飢餓
搶占式
7.多級反饋隊列調度演算法
實現思想:設置多個就緒隊列,為每個隊列設置不同的優先順序,優先鉛茄級一次遞減。每個隊列中的時間片各不相同,時間片依次遞減。每個隊列按照先來先服務原則進行進程排隊,若規定時間片內沒有完成,就將進程放入下一級。只有到高級隊列為空的時候,低等級隊列才能開始調度
優點:
終端型作業用戶:源羨短作業優先
短批處理作業用戶:周轉時間較短
長批處理作業用戶:前面幾個隊列得到部分執行,不會長期得不到處理
產生「飢餓」現象
搶占式
⑤ 多台伺服器負載均衡,怎麼選擇
具體要看代理的後端服務是否是無狀態的服務?
若無狀態,即不需要使用會話保持,使用輪詢策略即可。
若有狀態,即需要會話保持,則需要使用基於源IP地址哈希演算法,即同一IP的請求會分發之同一台後端服務豎輪器。
負載均衡有硬體設備和開源軟體,除IDC機房和大晌早公司可以承受像F5這樣的昂貴物理設備,而物理設備也需要雙機實現HA。
開源宴纖雀軟體nginxhaproxylvs等配合keepalived使用也是很好的選擇。
根據使用的設備或軟體結合業務選擇合適的調度策略即可。
⑥ 多台伺服器負載均衡,怎麼選擇
一般用的就用簡單的輪詢就好了
調度演算法
靜態方法:僅根據演算法本身實現調度;實現起點公平,不管伺服器當前處理多少請求,分配的數量一致
動態方法:根據演算法及後端RS當前的負載狀況實現調度;不管以前分了多少,只看分配的結果是不是公平
靜態調度演算法(static Sche)(4種):
(1)rr (Round Robin) :輪叫,輪詢
說明:輪詢調度演算法的原理是每一次把來自用戶的請求輪流分配給內部中的伺服器,從1開始,直到N(內部伺服器個數),然後重新開始循環。演算法的優點是其簡潔性,它無需記錄當前所有連接的狀態,所以它是一種無狀態調度。缺點:是不考慮每台伺服器的處理能力。
(2)wrr (Weight Round Robin) :加權輪詢(以權重之間的比例實現在各主機之間進行調度)
說明:由於每台伺服器的配置、安裝的業務應用等不同,其處理能力會不一樣。所以,我們根據伺服器的不同處理能力,給每個伺服器分配不同的權值,使其能夠接受相應權值數的服務請求。
(3)sh (Source Hashing) : 源地址hash實現會話綁定sessionaffinity
說明:簡單的說就是有將同一客戶端的請求發給同一個real server,源地址散列調度演算法正好與目標地址散列調度演算法相反,它根據請求的源IP地址,作為散列鍵(Hash Key)從靜態分配的散列表找出對應的伺服器,若該伺服器是可用的並且沒有超負荷,將請求發送到該伺服器,否則返回空。它採用的散列函數與目標地址散列調度演算法的相同。它的演算法流程與目標地址散列調度演算法的基本相似,除了將請求的目標IP地址換成請求的源IP地址。
(4)dh : (Destination Hashing) : 目標地址hash
說明:將同樣的請求發送給同一個server,一般用於緩存伺服器,簡單的說,LB集群後面又加了一層,在LB與realserver之間加了一層緩存伺服器,當一個客戶端請求一個頁面時,LB發給cache1,當第二個客戶端請求同樣的頁面時,LB還是發給cache1,這就是我們所說的,將同樣的請求發給同一個server,來提高緩存的命中率。目標地址散列調度演算法也是針對目標IP地址的負載均衡,它是一種靜態映射演算法,通過一個散列(Hash)函數將一個目標IP地址映射到一台伺服器。目標地址散列調度演算法先根據請求的目標IP地址,作為散列鍵(Hash Key)從靜態分配的散列表找出對應的伺服器,若該伺服器是可用的且未超載,將請求發送到該伺服器,否則返回空。
動態調度演算法(dynamic Sche)(6種):
(1)lc (Least-Connection Scheling): 最少連接
說明:最少連接調度演算法是把新的連接請求分配到當前連接數最小的伺服器,最小連接調度是一種動態調度短演算法,它通過伺服器當前所活躍的連接數來估計伺服器的負載均衡,調度器需要記錄各個伺服器已建立連接的數目,當一個請求被調度到某台伺服器,其連接數加1,當連接中止或超時,其連接數減一,在系統實現時,我們也引入當伺服器的權值為0時,表示該伺服器不可用而不被調度。此演算法忽略了伺服器的性能問題,有的伺服器性能好,有的伺服器性能差,通過加權重來區分性能,所以有了下面演算法wlc。
簡單演算法:active*256+inactive (誰的小,挑誰)
(2)wlc (Weighted Least-Connection Scheling):加權最少連接
加權最小連接調度演算法是最小連接調度的超集,各個伺服器用相應的權值表示其處理性能。伺服器的預設權值為1,系統管理員可以動態地設置伺服器的許可權,加權最小連接調度在調度新連接時盡可能使伺服器的已建立連接數和其權值成比例。由於伺服器的性能不同,我們給性能相對好的伺服器,加大權重,即會接收到更多的請求。
簡單演算法:(active*256+inactive)/weight(誰的小,挑誰)
(3)sed (shortest expected delay scheling):最少期望延遲
說明:不考慮非活動連接,誰的權重大,我們優先選擇權重大的伺服器來接收請求,但會出現問題,就是權重比較大的伺服器會很忙,但權重相對較小的伺服器很閑,甚至會接收不到請求,所以便有了下面的演算法nq。
基於wlc演算法,簡單演算法:(active+1)*256/weight (誰的小選誰)
(4).nq (Never Queue Scheling): 永不排隊
說明:在上面我們說明了,由於某台伺服器的權重較小,比較空閑,甚至接收不到請求,而權重大的伺服器會很忙,所此演算法是sed改進,就是說不管你的權重多大都會被分配到請求。簡單說,無需隊列,如果有台real server的連接數為0就直接分配過去,不需要在進行sed運算。
(5).LBLC(Locality-Based Least Connections) :基於局部性的最少連接
說明:基於局部性的最少連接演算法是針對請求報文的目標IP地址的負載均衡調度,主要用於Cache集群系統,因為Cache集群中客戶請求報文的目標IP地址是變化的,這里假設任何後端伺服器都可以處理任何請求,演算法的設計目標在伺服器的負載基本平衡的情況下,將相同的目標IP地址的請求調度到同一個台伺服器,來提高伺服器的訪問局部性和主存Cache命中率,從而調整整個集群系統的處理能力。
(6).LBLCR(Locality-Based Least Connections with Replication) :基於局部性的帶復制功能的最少連接
說明:基於局部性的帶復制功能的最少連接調度演算法也是針對目標IP地址的負載均衡,該演算法根據請求的目標IP地址找出該目標IP地 址對應的伺服器組,按「最小連接」原則從伺服器組中選出一台伺服器,若伺服器沒有超載,將請求發送到該伺服器;若伺服器超載,則按「最小連接」原則從這個集群中選出一台伺服器,將該伺服器加入到伺服器組中,將請求發送到該伺服器。同時,當該伺服器組有一段時間沒有被修改,將最忙的伺服器從伺服器組中刪除, 以降低復制的程度。
⑦ 綜合服務模型用什麼隊列調度演算法的
在綜合服務模型慎腔高中,可以使用多種不同的隊列調度演算法,以滿足不同的QoS需求。一般來說,綜合服務模型中最常用的隊列調度演算法包括:
先進先出(First In First Out,FIFO)調度演算法:按照先到先服務的原則對隊列中的數據進行調度,適合於對數據的處理沒有特殊要求的情況。
優先順序調度演算法:根據數據的優先順序對隊列中的數據進行調度,可以保證高優先順序數據的服務質量,適合於對數據有不同服務質量要求的情況。
最短作業優先(Shortest Job First,SJF)調度演算法:根據數據處理所需的時間對隊列中的數據進行調度,可以保證短作業的服務質量,適合於對數據處理時間有特殊要求的情況。
循環調度演算法:將隊列中圓嫌的數據分成若干個小組,寬尺輪流對每個小組中的數據進行處理,可以平衡不同數據的服務質量,適合於對數據的處理時間有一定限制的情況。
公平隊列調度演算法:根據數據到達的時間和優先順序等因素,對隊列中的數據進行動態調度,可以實現公平分配網路資源,適合於對數據的服務質量和帶寬的分配有嚴格要求的情況。
⑧ 實時操作系統常用任務調度演算法有哪些
實時操作系統常用任務調度演算法有哪些
操作系統常用的批處理作業調度演算法
1.先來先服務調度演算法
先來先服務(FCFS)調度演算法是一種最簡單的調度演算法,該演算法既可用於作業調度,也可用於進程調度。當在作業調度中採用該演算法時,每次調度都是從後備作業隊列中選擇一個或多個最先進入該隊列的作業,將它們調入內存,為它們分配資源、創建進程,然後放入就緒隊列。在進程調度中採用FCFS演算法時,則每次調度是從就緒隊列中選擇一個最先進入該隊列的進程,為之分配處理機,使之投入運行。該進程一直運行到完成或發生某事件而阻塞後才放棄處理機。
2.短作業(進程)優先調度演算法
⑨ 作業調度的演算法有哪些
作業調度的演算法有:演算法有先來先服務、最短作業優先演算法、最高響應比優先演算法、基於優先數調度演算法。
1、演算法有先來先服務
最簡單的調度演算法,按作業的先後順序進行調度,只考慮每個作業的等待時間而未考慮執行時間的長短。
2、最短作業優先演算法
最短作業優先演算法是對先來先服務演算法的改進,其目標是減少平均周轉時間。對預計執行時間短的作業優先分派處理機。通常後來的短作業不搶先正在執行的作業。 只考慮執行時間而未考慮等待時間的長短。
3、最高響應比優先演算法
最高響應比優先演算法是對先來先服務方式和最短作業優先演算法方式的一種綜合平衡。最高響應比優先法調度策略同時考慮每個作業的等待時間的長短和估計需要的執行時間長短,從中選出相應比最高的作業投入執行。
4、基於優先數調度演算法
優先數調度演算法常用於批處理系統中。在進程調度中,每次調度時,系統把處理機分配給就緒隊列中優先數最高的進程。它又分為兩種:非搶占式優先數演算法和搶占式優先數演算法。
(9)多服務演算法擴展閱讀:
作業調度是指按照時間周期(年、月、日、時、分、秒等)對作業進行分割,並根據業務需求、作業長度、存儲管理及依賴性關系對作業的執行方式加以調度。主要任務是從作業後備隊列中選擇作業進入主存運行。作業調度的功能主要有以下幾方面:
1、記錄各作業在系統中的狀態;
2、從後備隊列中挑選一部分作業投入運行;
3、從被選中的作業做好執行前的准備工作;
4、在作業執行結束時,做善後處理工作。
進行作業調度有很多作業調度演算法,這些作業調度演算法要實現的目標是:
1、調度對所有作業都是公平合理的;
2、應使設備有較高的利用率(提供系統利用率);
3、每次運行盡可能多的作業(提高系統吞吐量);
4、較快的相應時間。
⑩ 主從/負載均衡/集群/分布式/微服務 伺服器相關整理
一、主從伺服器
1、兩台伺服器。主伺服器Master復制數據的更新、插入、刪除等操作; 從伺服器Slave負責查詢(讀寫分離,減緩伺服器壓力)
2、主伺服器更新數據的同時更新從伺服器的數據(仔困數據備份)
3、當主伺服器出現文件時,可用從伺服器代替主伺服器,保證網站的正常運行,同時檢測主伺服器存在的問題。注意:從伺服器仍然只有查詢功能,如銀行系統更新時只能查詢余額,不能存取款。(伺服器可用性)
4、當把從伺服器真正設置為主伺服器時(即主從伺服器設置調換),擁有更新數據的功能。
5、MyISAM不支持事務,但查詢性能比InnoDB強;InnoDB支持事務,更新操作性能比MyISAM強。因此,主伺服器可以設置成MyISAM存儲引擎,從伺服器可以設置成InnoDB存儲引擎(靈活設置存儲引擎)
二、負載均念宴念衡
1、多台伺服器。一個域名映射到多台伺服器IP。
2、用戶發出請求,提交到負載均衡伺服器,由負載均衡伺服器發送請求到不同的伺服器。
3、負載均衡伺服器選取伺服器方法(負載均衡演算法):
1、輪詢:每台伺服器輪換
2、加權輪詢:為了應對某些伺服器性能好,可以讓他們的權重高一點,被選中的幾率大一些。
3、最少連接:哪台伺服器處理的連接少,就發給哪台伺服器。
4、隨機
4、存在的問題:客戶端存在緩存,如果伺服器出現故障,客戶端報錯。
5、分類:DNS負載均衡、HTTP負載均衡、IP負載均衡、反向代理負載均衡。
三、伺服器集群
1、多台伺服器協同工作,每台伺服器叫做集群的一個「節點」,每個節點都提供相同的服務。
2、優點:高性能、高可用性、可伸縮性
3、分類:負載均衡集群、高可用性集群、高性能集群
四、分布式架構
1、按照業務功能,將一個完整的系統拆分成一個個獨立的子系統,每個子系統成為「服務」。子系統可以獨立運行在祥哪web容器中,它們之間通過RPC方式通信。
五、微服務架構
六、消息隊列
七、RPC
八、分布式、集群和微服務之間的聯系:
1、分布式、集群分散壓力
2、微服務分散功能
3、集群:每台伺服器提供相同的服務
4、分布式:按照功能拆分伺服器,每台伺服器可以獨立運行,依賴一個中心運用。
5、微服務:按照功能拆分伺服器,每台伺服器應用獨立運行。