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摘要：针对网络服务器系统的设计原则，本文采用分布式结构对网络服务器进行设计，并对划分的各层结构进行说明。
关键词：设计原则；网络服务器；多层结构
中图分类号：TP393 文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 19-0000-01
Design of Network Server System Based on Multi-Layer Structure
Zhang Zheng1,Wu Boxi2,Hu Yifang3
(1.Procurement of military supplies in North China Bureau,Comprehensive Planning Department,Tianjin300182,China;2.Tianjin Beacon Information Technology Management Ltd,Tianjin300400,China;3.College of Information Technical Science,Nankai University,Tianjin300071,China)
Abstract:According to the design principles of network server system,this paper designs it by using distributed architecture and explains the Multi-layer structure.
Keywords:Design principle;Network server;Multi-layer structure
一、引言
随着网络技术的迅猛发展，网络服务器系统设计变得越来越复杂，如何更好的设计网络服务器已经成为服务器架构研究的热点和难点之一[1，2]。本文首先从网络服务器的设计原则出发，采用分布式结构对服务器系统进行设计，并对各层结构进行说明。
二、设计原则
（一）可扩展性。服务器系统的可扩展性一般指系统能够根据当前在线人数以及用户发送的数据情况动态的调整服务器的数量，即服务器系统具有一定的可伸缩度。可扩展性是服务器系统设计好坏的重要指标，它影响着整个系统的规模。如果平台的在线人数只有几百人，那么单服务器即可满足需求；但如果在线人数达到上万人之后，单服务器显然无法承受庞大的用户群体，必须通过扩充服务器容量来满足系统的需求。因此，服务器系统要具有可扩展性。
（二）高容错性。服务器系统的高容错性是指系统在出现问题的情况下仍然能够正常运行。因此在运行过程中，高容错性对保证用户的服务质量和需求具有重要的现实意义。例如，一些重要的数据要求能够安全及时的得到处理，如果在处理过程中服务器系统出现异常情况，可能会给用户造成很大的损失。因此，容错性是服务器系统设计的基础，只有在保证高容错性的前提下，才能发挥服务器系统其它的功能。
（三）可管理性。服务器系统的可管理性是指对系统能够进行管理和维护。通常服务器的可管理性包括两方面：第一方面，能够根据服务器的性能或系统的负载情况动态的对服务器的负载容量进行配置和调整；第二方面，服务器系统出现问题时，系统能够快速准确的查找出发生问题的服务器，然后进行相应的处理，这一点对于不间断运行的服务器系统来说非常重要。
三、服务器系统体系结构
本文在综合考虑网络服务器系统设计原则的基础上，采用分布式结构对服务器系统进行设计，相应的系统体系结构图如图1所示。分布式结构可以将高并发的数据通讯分发到不同的服务器上，因此可以同时对数据进行处理，从而加快了数据的处理速度，缩短了数据的平均响应时间。
在服务器系统设计中，对于并发通讯量比较少的数据，采用单一的服务器对其进行处理即可；对于并发通讯量非常大的数据，在均衡服务器的调度下，由相应的服务器集群并行处理，如果需要对数据库进行访问，则将数据发送到相应的数据服务器进行数据库操作。此外，在服务器实现过程中，使用相应的关键技术、进行模块化的划分，尽可能的减少模块间的耦合性，从而有利于服务器系统的动态扩充。
四、各层结构的交互及说明
针对网络服务器系统的体系结构设计，为了更好的说明服务器之间的结构关系，本文将服务器系统分为四层结构，均衡调度层、逻辑处理层、数据服务层和数据库层，各层之间根据一定的需求进行相应的数据交互。
均衡调度层由各个均衡服务器组成，主要是将接收到的用户数据根据一定的调度策略分发给逻辑服务器，同时均衡服务器之间也进行一定的数据通讯，完成相应的功能要求。
逻辑服务层由相应的逻辑服务器或服务器集群组成，主要是对均衡服务器发送来的数据进行一定的逻辑处理，然后根据数据的类型决定是否发送给数据服务器，或者是逻辑服务器集群之间进行数据交互，实现相应的逻辑功能。
数据服务层是由相应的数据服务器组成，主要是对逻辑服务器或逻辑服务器集群发送的数据请求进行数据库操作，然后将结果返回给相应的逻辑服务器或逻辑服务器集群。
数据库层由相应的数据库组成，包括主数据库、逻辑数据库等。对于数据访问量或数据存储量少的数据库而言，单个数据库既可以满足需求；当大量的I/O请求情况下，单个数据库操作的压力非常大，将成为制约服务器性能的因素，因此对于底层的数据库设计，需要采用数据库分布存储的方法，即把数据分散在不同的数据库上。
五、结束语
本文首先从网络服务器的设计原则出发，采用分布式结构对服务器系统进行设计，并对设计的各层结构进行说明。通过采用分布式多层结构设计，使网络服务器架构设计更加合理清晰，有利于服务器系统的动态扩充，同时也加快了数据的处理，节省了时间和资源，对网络服务器系统的性能有了一定的提升。
参考文献：
[1]阮军,杨春金.基于模式的多层分布式软件系统架构的设计[J].计算机工程,2006,14(32):57-59
[2]徐立新,李庆亮,陈富民.基于高性能网络系统架构的设计与实现[J].计算机工程与设计,2004,10(25):1773-1776
[作者简介]张正（1985-），男，天津武清人，硕士研究生学历，助理工程师。
关键词：设计原则；网络服务器；多层结构
中图分类号：TP393 文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 19-0000-01
Design of Network Server System Based on Multi-Layer Structure
Zhang Zheng1,Wu Boxi2,Hu Yifang3
(1.Procurement of military supplies in North China Bureau,Comprehensive Planning Department,Tianjin300182,China;2.Tianjin Beacon Information Technology Management Ltd,Tianjin300400,China;3.College of Information Technical Science,Nankai University,Tianjin300071,China)
Abstract:According to the design principles of network server system,this paper designs it by using distributed architecture and explains the Multi-layer structure.
Keywords:Design principle;Network server;Multi-layer structure
一、引言
随着网络技术的迅猛发展，网络服务器系统设计变得越来越复杂，如何更好的设计网络服务器已经成为服务器架构研究的热点和难点之一[1，2]。本文首先从网络服务器的设计原则出发，采用分布式结构对服务器系统进行设计，并对各层结构进行说明。
二、设计原则
（一）可扩展性。服务器系统的可扩展性一般指系统能够根据当前在线人数以及用户发送的数据情况动态的调整服务器的数量，即服务器系统具有一定的可伸缩度。可扩展性是服务器系统设计好坏的重要指标，它影响着整个系统的规模。如果平台的在线人数只有几百人，那么单服务器即可满足需求；但如果在线人数达到上万人之后，单服务器显然无法承受庞大的用户群体，必须通过扩充服务器容量来满足系统的需求。因此，服务器系统要具有可扩展性。
（二）高容错性。服务器系统的高容错性是指系统在出现问题的情况下仍然能够正常运行。因此在运行过程中，高容错性对保证用户的服务质量和需求具有重要的现实意义。例如，一些重要的数据要求能够安全及时的得到处理，如果在处理过程中服务器系统出现异常情况，可能会给用户造成很大的损失。因此，容错性是服务器系统设计的基础，只有在保证高容错性的前提下，才能发挥服务器系统其它的功能。
（三）可管理性。服务器系统的可管理性是指对系统能够进行管理和维护。通常服务器的可管理性包括两方面：第一方面，能够根据服务器的性能或系统的负载情况动态的对服务器的负载容量进行配置和调整；第二方面，服务器系统出现问题时，系统能够快速准确的查找出发生问题的服务器，然后进行相应的处理，这一点对于不间断运行的服务器系统来说非常重要。
三、服务器系统体系结构
本文在综合考虑网络服务器系统设计原则的基础上，采用分布式结构对服务器系统进行设计，相应的系统体系结构图如图1所示。分布式结构可以将高并发的数据通讯分发到不同的服务器上，因此可以同时对数据进行处理，从而加快了数据的处理速度，缩短了数据的平均响应时间。
在服务器系统设计中，对于并发通讯量比较少的数据，采用单一的服务器对其进行处理即可；对于并发通讯量非常大的数据，在均衡服务器的调度下，由相应的服务器集群并行处理，如果需要对数据库进行访问，则将数据发送到相应的数据服务器进行数据库操作。此外，在服务器实现过程中，使用相应的关键技术、进行模块化的划分，尽可能的减少模块间的耦合性，从而有利于服务器系统的动态扩充。
四、各层结构的交互及说明
针对网络服务器系统的体系结构设计，为了更好的说明服务器之间的结构关系，本文将服务器系统分为四层结构，均衡调度层、逻辑处理层、数据服务层和数据库层，各层之间根据一定的需求进行相应的数据交互。
均衡调度层由各个均衡服务器组成，主要是将接收到的用户数据根据一定的调度策略分发给逻辑服务器，同时均衡服务器之间也进行一定的数据通讯，完成相应的功能要求。
逻辑服务层由相应的逻辑服务器或服务器集群组成，主要是对均衡服务器发送来的数据进行一定的逻辑处理，然后根据数据的类型决定是否发送给数据服务器，或者是逻辑服务器集群之间进行数据交互，实现相应的逻辑功能。
数据服务层是由相应的数据服务器组成，主要是对逻辑服务器或逻辑服务器集群发送的数据请求进行数据库操作，然后将结果返回给相应的逻辑服务器或逻辑服务器集群。
数据库层由相应的数据库组成，包括主数据库、逻辑数据库等。对于数据访问量或数据存储量少的数据库而言，单个数据库既可以满足需求；当大量的I/O请求情况下，单个数据库操作的压力非常大，将成为制约服务器性能的因素，因此对于底层的数据库设计，需要采用数据库分布存储的方法，即把数据分散在不同的数据库上。
五、结束语
本文首先从网络服务器的设计原则出发，采用分布式结构对服务器系统进行设计，并对设计的各层结构进行说明。通过采用分布式多层结构设计，使网络服务器架构设计更加合理清晰，有利于服务器系统的动态扩充，同时也加快了数据的处理，节省了时间和资源，对网络服务器系统的性能有了一定的提升。
参考文献：
[1]阮军,杨春金.基于模式的多层分布式软件系统架构的设计[J].计算机工程,2006,14(32):57-59
[2]徐立新,李庆亮,陈富民.基于高性能网络系统架构的设计与实现[J].计算机工程与设计,2004,10(25):1773-1776
[作者简介]张正（1985-），男，天津武清人，硕士研究生学历，助理工程师。