随着Internet的快速发展，用户和应用的增长对Web服务器的性能和可靠性提出了更高的要求，集群负载均衡技术成为解决性能瓶颈的有效方式之一，其具有可伸缩性、高性价比、高可用性的特点，得到广泛的使用。然而，由于Web技术所以来的HTTP协议是无状态的连接协议，Web动态网站会使用会话技术来记录客户端与服务端的交互信息。当处于负载均衡集群环境中时，通常会使用会话保持技术以实现会话的一致性。这时，负载均衡算法和会话保持方法都会对负载均衡集群的性能及负载平衡性有影响。本文从理论和实践两个方面，根据负载均衡技术原理和HTTP协议，对常见负载均衡算法和会话保持技术进行研究；分析了Web服务器和客户端对会话处理的方法，以及不同会话保持技术中会话数据存储管理方式的差异。本文提出了一种改进的自适应会话共享模型，一方面通过自适应调度算法，使负载均衡器可根据节点设备的性能和当前负载量动态调整网络流量，令负载更平均；另一方面对Web应用服务器的会话管理方式进行修改，以JSON数据结构传递和解析会话数据值，利用基于文档模型的NoSQL数据库视图映射实现跨服务器的会话数据统计分析需要；而采用异步读写模型，以本地配合远程备份的方法，解决网络访问会话数据开销大的问题同时，又满足高可用的要求。最后，以Nginx为负载调度器和PHP会话模型为实践研究，通过性能测试对比，论证了新模型可有效提高集群系统的性能，降低系统延迟时间，提高系统利用率和吞吐量，又满足应用本身的要求。