在分布式应用系统中,服务器负载不均衡是一个突出的问题.这个问题严重影响系统的性能和效率,更为合理的服务器负载平衡策略可以提高系统的响应速度和优化系统性能.该文主要研究分布式多层体系结构中的负载平衡问题.在国内外研究现状进行了深入分析的基础上,对负载平衡多方面的问题进行了研究.首先,结合分布式多层体系结构模型本身特点,为了更好地研究负载平衡问题,提出了分布式多层体系结构的二维拓扑结构模型PTS,它使研究更具普遍性.其次,以PTS为基础,在深入分析时间与传输代价之间的关系后,为提高算法执行效率,将时间作为一个影响负载平衡的重要指标引入到负载平衡算法中.第三,对资源负载指标进行着重研究,用资源负载向量对节点资源负载状况进行描述,设计一种衡量节点资源负载状态的资源负载指标.第四,针对分布式多层体系结构,结合传统负载平衡算法,提出了基于PTS的二维负载平衡方法,设计出PTS中两个方向上的负载平衡算法,并深入研究了两个方向结合的关键点.最后,结合现存的多种网络负载测试软件,设计实现了一个算法原型测试系统,并应用此测试系统对二维负载平衡算法和几种典型算法在同一环境下进行测试,得到不同情况下的几种实验数据.对这些数据进行比较和分析后,得到算法性能的比较结果,并对产生结果的原因进行分析.结果表明,二维负载平衡算法在大任务量情况下性能较好,任务量的变化对算法性能影响较小.