專利名稱：一種提升服務器性能的方法及其系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及服務器系統(tǒng)的設計與優(yōu)化，尤其涉及一種基于移動代碼的服務器系統(tǒng)在大規(guī)模應用下的實現方法及其系統(tǒng)，通過在服務器中應用移動代碼，實現了服務器系統(tǒng)的構建與性能的提升，屬于計算機軟件技術領域。
背景技術：
隨著信息技術在各個領域的應用不斷深入，各種企業(yè)應用、系統(tǒng)規(guī)模不斷擴大，功能逐漸復雜多樣化。為了應對業(yè)務的增長，與服務器相關的技術不斷的發(fā)展。為了應對大型系統(tǒng)的應用需求，服務器架構技術不斷演進，目前的主流技術主要分為分布式架構和集群式架構。簡單的說，分布式服務器系統(tǒng)將不同的業(yè)務分布在不同的服務器中，共同協(xié)作組成一個有機的系統(tǒng)。而集群式服務器則將所有服務器集中在一起，實現同一業(yè)務。同時，目前的很多超大型系統(tǒng)將分布式和集群技術進行了結合，分布式系統(tǒng)中的每一個節(jié)點，都采用集群來實現。移動代碼，是指在一臺計算機上編寫，然后以某種方式傳遞到其它遠程計算機上執(zhí)行的程序代碼。移動代碼具有可移動性、自主性、靈活性等優(yōu)點，在當前的網絡環(huán)境中被廣泛使用。分布式系統(tǒng)的特點，即是異構性、多用戶并發(fā)。在大規(guī)模和高并發(fā)的業(yè)務背景下， 過多的業(yè)務請求和有限的系統(tǒng)資源會出現矛盾，構成瓶頸。目前，分布式系統(tǒng)的性能問題的研究涵蓋了從硬件到軟件的各個方面。大多技術關注的是系統(tǒng)架構設計、代碼優(yōu)化、數據庫和網絡通信等方面。因此，采用新的方法對分布式系統(tǒng)的服務器實現方式進行設計，提升其性能，具有積極的現實意義。

發(fā)明內容
針對分布式系統(tǒng)中服務器設計的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種基于移動代碼的大規(guī)模服務器的設計與實現方法。該方法利用移動代碼在網絡中的移動，實現策略執(zhí)行、 日志上傳、信息收集、分布式計算等多種功能，從而成為大規(guī)模服務器系統(tǒng)的中重要組成部分，為系統(tǒng)的運行提供有力的保障。具體來說，本發(fā)明采用如下技術方案實現大規(guī)模服務器系統(tǒng)，包括下列步驟1. 一種提升服務器性能的方法，包括步驟如下1)在大規(guī)模服務器系統(tǒng)的中心服務器中配置移動代碼生產模塊的，在主機上安裝移動代碼解釋器，組成一工作域；2)中心服務器在接收到管理中心的指令后，生產移動代碼并對代碼進行授權、加密處理，發(fā)送給相應的子服務器； 3)所述相應子服務器將代碼發(fā)送到指定主機上； 4)所述指定主機上移動代碼解釋器接收代碼并進行解密、認證鑒權處理；
5)該移動代碼解釋器執(zhí)行鑒權通過的移動代碼，同時將該代碼移動到其他指定的主機進行執(zhí)行；6)執(zhí)行完成后，該指定主機代碼解釋器將結果回傳上級服務器或存儲本地數據庫。該中心服務器包括移動代碼生成模塊、授權模塊、加密模塊、發(fā)送模塊，用于生成、 授權、加密、發(fā)送移動代碼至子服務器。所述的移動代碼解釋器包括一代碼安全模塊和一代碼編譯運行平臺，所述代碼安全模塊設代碼接收、代碼解密、代碼認證與鑒權模塊，用以接收、解密、認證和鑒權所述移動代碼，所述代碼編譯運行平臺用以進行源代碼級的編譯和執(zhí)行。所述源代碼添加到中心服務器移動代碼庫，并下發(fā)至下屬代碼解釋器上執(zhí)行。所述移動代碼由中心服務器生產調度，該中心服務器儲存和維護系統(tǒng)中所有服務器的地址和結構信息。所述中心服務器采用前序遍歷算法，定制移動代碼在系統(tǒng)中的移動方法，調度所述移動代碼遍歷所有主機上的移動代碼解釋器。所述移動代碼認證鑒權處理包括代碼權限控制和代碼來源管理。所述的移動代碼加載一路由模塊、一功能模塊，所述路由模塊存儲路由信息，所述功能模塊儲存編譯的業(yè)務代碼。一種大規(guī)模服務器系統(tǒng)，包含中心服務器和若干子服務器、若干主機，組成一工作域，其特征在于，在大規(guī)模服務器系統(tǒng)中配置有若干移動代碼生產模塊的服務器；在主機上安裝移動代碼解釋器；所述中心服務器生產移動代碼生產移動代碼并對代碼進行授權、加密處理；所述主機上移動代碼解釋器接收服務器生產的移動代碼并進行解密、認證鑒權處理；該移動代碼解釋器在執(zhí)行完成移動代碼后，同時將該代碼移動到其他主機進行執(zhí)行； 執(zhí)行完成后，該移動代碼解釋器將結果回傳上級系統(tǒng)服務器或存儲本地系統(tǒng)數據庫。管理員可以通過管理中心，控制服務器給代碼解釋器下發(fā)運行系統(tǒng)中預定義的移動代碼，實現預定義的功能。當系統(tǒng)需要實現新功能時，由高級管理員在管理中心編寫實現新功能的源代碼，將源代碼保存到中心服務器的移動代碼庫中，然后下發(fā)給解釋器。移動代碼解釋器把源代碼編譯為可執(zhí)行程序，通過執(zhí)行該程序，來實現新增的功能。對于需要遍歷系統(tǒng)的移動代碼，中心服務器通過對服務器的地址和結構信息調用采用前序遍歷算法，調度移動代碼遍歷所有服務器和子服務器，進一步由服務器將代碼下發(fā)給下級的解釋器。對于只需執(zhí)行移動一次的移動代碼，將由服務器根據業(yè)務情況產生，并在系統(tǒng)中移動。移動目的地選擇上，由服務器根據實際業(yè)務和當前負載指定。同時，由于移動代碼解釋器是一個由C、C++、C#、JAVA語言寫成的平臺，它可以編譯和執(zhí)行源代碼。這就意味著，任何符合要求的源代碼，都可以在該平臺上運行。服務器可以向解釋器下發(fā)各種不同代碼，而不是下發(fā)固定功能的程序，換句話說，移動代碼的移動是一種基于編程語言的源代碼級的移動，而不是文件或者可執(zhí)行程序的移動。通過編寫，下發(fā)源碼，使其移動到解釋器上，編譯運行和執(zhí)行，就可以實現各種不同的功能。這種模式具有極大的靈活性和可擴展性。
通過移動代碼，服務器可以靈活的分配負載、進行計算和收集信息，從而更好的協(xié)調整個分布式系統(tǒng)的運行，提升性能。本發(fā)明的有益效果在于在傳統(tǒng)的分布式和集群服務器技術中，對資源的使用僅僅局限于服務器本身，在超大規(guī)模系統(tǒng)中，業(yè)務壓力將全部由系統(tǒng)中的服務器承擔，對服務器的CPU、內存等硬件設備，以及服務器和數據庫的軟件處理能力都有很高的要求。首先，本發(fā)明方法首次采用移動代碼，在大規(guī)模分布式服務器系統(tǒng)中進行應用，通過移動代碼，對大規(guī)模應用的場景下的分布式服務器系統(tǒng)中進行計算、存儲、管理、統(tǒng)計，實現對服務器系統(tǒng)的資源的充分利用和性能的提升。服務器可以靈活的分配負載、進行計算和收集信息，從而更好的協(xié)調整個分布式系統(tǒng)的運行，提升性能。只要是安裝了移動代碼解釋器的主機，服務器都可以對其下發(fā)移動代碼，代替服務器執(zhí)行計算或者其他任務。超大規(guī)模系統(tǒng)的業(yè)務壓力將由服務器分攤到全網中所有安裝了移動代碼解釋器的主機。充分利用了所有主機的空余資源，極大的減輕了服務器本身的壓力，提升了系統(tǒng)的性能。其次，在服務器系統(tǒng)中使用前序遍歷算法來指定代碼在系統(tǒng)中的移動方法，確保了代碼移動軌跡的合理性。同時，通過加密、權限控制和來源管理這三重保護措施，確保了移動代碼的安全性，為移動代碼在各個代碼解釋器上的運行提供了可靠的保障。再其次，移動代碼解釋器是一個編譯執(zhí)行移動代碼的平臺，可以進行源代碼級的編譯和執(zhí)行。只要在系統(tǒng)中安裝和配置好代碼解釋器，管理員就可以通過管理中心，編寫源代碼實現新功能，然后向代碼解釋器上派發(fā)新的移動代碼。由于這種特性，使得系統(tǒng)能夠很好的支持未來的新增功能和新業(yè)務，具有極大的靈活性和可擴展性。


圖1是實施實例中系統(tǒng)的部署物理拓撲示意圖；圖2是實施實例中的服務器部署邏輯結構示意圖；圖3是實施實例中的服務器內部結構示意圖；圖4是實施實例中的移動代碼解釋器(消費代理)內部結構示意圖；圖5是實施實例中的移動代碼內部結構示意圖。
具體實施例方式以下將結合相關附圖，對本發(fā)明進行詳細描述，以幫助理解本發(fā)明。本實施例以某示例系統(tǒng)為例詳細說明本發(fā)明。在該系統(tǒng)中，首先安裝多臺服務器， 服務器上配有移動代碼生成模塊和其它相關業(yè)務模塊(軟件)，局域網內各主機安裝移動代碼的代碼解釋器，組成一個工作域。如圖1所示，是系統(tǒng)的部署物理拓撲示意圖，其中一個完整的服務器系統(tǒng)包括中心服務器、管理中心、移動代碼解釋器，所述服務器中還包括移動代碼產生器，所述管理中心由一臺指定的服務器完成配置，所述的移動代碼解釋器在中心服務器的下級，通過主線相連分布。大規(guī)模服務器則由一定數量的子服務器通過中心服務器進行管理，移動代碼通過英特網進行交換和遍歷，其中服務器用于實現系統(tǒng)所需的業(yè)務，同時，它實現移動代碼相關業(yè)務。服務器模塊單元包括數據庫、業(yè)務單元和移動代碼單元。所述數據庫用于存儲業(yè)務相關信息，例如策略、日志等；所述業(yè)務單元用于實現系統(tǒng)所承載的業(yè)務，將相關信息存入數據庫；而移動代碼單元用于移動代碼相關處理。管理中心用于對服務器進行業(yè)務相關的管理，例如下發(fā)控制策略、下發(fā)日志收集命令等。同時，管理中心也用于對服務器本身進行管理，例如在分布式系統(tǒng)中，對服務器上下級關系、上下級策略等進行設定。另外，管理中心也同時用于對移動代碼的相關配置的管理。移動代碼代碼解釋器是一個使用C語言編寫的移動代碼的運行平臺。當一臺主機上安裝了該代理之后，移動代碼就可以移動到該主機上，在平臺上運行。該代理運行移動到主機上的代碼，并且視需要將結果返回給服務器。同時，它可以將代碼轉發(fā)到下一個代理上運行。下面基于上述圖1中大規(guī)模服務器系統(tǒng)，說明移動代碼在其中移動運行的詳情。如圖2是服務器部署邏輯結構示意圖，管理中心和服務器在較高一級，下一級的子服務器和最初一級的代碼解釋器即移動代碼解釋器以二叉樹的結構分布。1.管理中心下發(fā)管理指令用戶在管理中心中，對整個服務器系統(tǒng)進行管理。包括下發(fā)管理指令，設置服務器之間的級聯關系，設置中心服務器，設置服務器的權限(包括移動代碼的權限)，設置移動代碼移動規(guī)則等等。經過一系列的設置和定義，在整個服務器系統(tǒng)中，移動代碼就可以在指定的情況下在系統(tǒng)中移動和運行。2.服務器產生移動代碼如圖3所示是服務器內部結構示意圖，包括了 移動代碼生成模塊、業(yè)務模塊、移動代理執(zhí)行結果接收模塊，所述移動代碼生成模塊包括了 代碼生成模塊、代碼授權模塊、 代碼加密模塊、代碼發(fā)送模塊，所述業(yè)務模塊判斷處理的具體業(yè)務，所述移動代碼結果接收模塊負責保存上一級下傳或下一級上傳的的移動代碼。根據步驟1的設置，在業(yè)務需要的時候，服務器的移動代碼生成模塊將會啟動，開始生成移動代碼。服務器在生成需要移動執(zhí)行的代碼后，為保證移動代碼的安全性，還需要經過一系列的處理。首先，服務器將啟動授權模塊，在授權模塊中，通過根據管理中心的配置，動態(tài)的設置移動代碼的生成者、有效期限、可以運行該代碼的代碼解釋器范圍等信息，完成對移動代碼的授權。移動代碼完成授權后，授權模塊將移動代碼流轉入加密模塊，對移動代碼進行加密。本實施例中，將采用數字證書對移動代碼進行加密，其他方式并不排除。加密模塊完成加密后，加密過的移動代碼將還附帶附加信息和校驗信息。3.移動代碼代碼解釋器接收和運行移動代碼如圖4是移動代碼解釋器(消費代理)內部結構示意圖，解釋器分為代碼安全和代理編譯運行平移臺，代碼安全包括代碼接收、代碼解密、代碼認證與鑒權模塊。經過步驟 2后，服務器端已順利獲得需要在系統(tǒng)中移動的代碼，并且將把移動代碼發(fā)送到運行代碼解釋器的主機上。此后，代碼解釋器按照步驟2的逆變換的過程，在移動代碼解釋器上對接收的移動代碼進行解析。先通過移動代碼解密模塊，解密移動代碼，并通過校驗判斷移動代碼是否被破壞。解密模塊在解密移動代碼時，必須使用加密移動代碼的證書。如果代碼解釋器中沒有服務器證書，將無法成功解密。通過證書，保證了只有受到服務器信任的代碼解釋器才能運行移動代碼。如果移動代碼未被破壞且正常解密，則進入認證鑒權模塊，對解密后的移動代碼進行認證。對于移動代碼的認證與鑒權主要還包括以下幾個方面一個是移動代碼的來源管理。代碼解釋器中保存信任列表信息，只運行信任列表中所列出的可靠來源的移動代碼；對于非信任來源的移動代碼，代碼解釋器將不做處理。另一個方面是移動代碼的權限控制。對于指定來源的移動代碼，代碼解釋器將限定其在當前主機上的權限，例如訪問系統(tǒng)關鍵路徑權限，或者修改系統(tǒng)本地文件的權限。對于不符合權限的行為，代碼解釋器將拒絕處理。同時，消費代理上的移動代碼解釋器還將判斷該移動代碼的有效期限和指定運行范圍，對不符合要求的移動代碼，代碼解釋器將不予處理。在以上一系列的預處理過程結束后，解釋器將運行移動代碼。運行結束后，解釋器將運行結果回傳給移動代碼生成服務器。4.移動代碼在系統(tǒng)中的移動如圖5移動代碼內部結構示意圖，移動代碼包括路由模塊、代碼狀態(tài)維護模塊及一系列功能模塊。移動代碼可以處理多種業(yè)務，通過移動代碼，服務器可以靈活的分配負載、進行計算和收集信息，從而達到提升整個分布式服務器系統(tǒng)的性能的目的。例如服務器的計算業(yè)務，存儲業(yè)務、管理業(yè)務、服務器信息統(tǒng)計等。根據各種業(yè)務的不同，移動代碼在系統(tǒng)中的移動有不同的要求。對于計算類業(yè)務，移動代碼只要求在一定范圍的一臺或者幾臺主機上移動并返回結果即可。在這種情況下，中心服務器在生成移動代碼時，根據當前負載情況和計算壓力， 計算移動代碼的路由信息包含在移動代碼的路由模塊中，然后將移動代碼下發(fā)給另一臺代碼解釋器。消費代理上的解釋器在解析到移動代碼的路由信息后，在自身運行移動代碼進行計算的同時，根據路由信息，將移動代碼轉發(fā)給下一個代碼解釋器。這樣依次轉發(fā)，直致路由到最后一個節(jié)點。對于信息收集類業(yè)務，移動代碼可能需要遍歷整個系統(tǒng)中所有的代碼解釋器，或者指定服務器下級的所有代碼解釋器。在這種情況下，中心服務器在生成移動代碼時，需要根據當前的系統(tǒng)拓撲，使用前序遍歷算法，計算好移動代碼的路由軌跡，以確保移動代碼能夠遍歷指定根節(jié)點下的所有子孫服務器。服務器在接收到上級服務器的移動代碼后，再將其下發(fā)到下屬的代碼解釋器節(jié)點中。5.移動代碼運行結果的接收移動代碼在代碼解釋器上運行完畢后，消費代理上的解釋器將移動代碼的運行結果回傳給服務器。服務器接收到運行結果后，綜合統(tǒng)計和處理結果，存儲到數據庫中，或者向上級服務器回傳。6.移動代碼的自定義擴展如前文所述，移動代碼解釋器，或者說移動代碼解釋器是移動代碼的編譯和運行平臺。它具有平臺性、獨立性，不受移動代碼中代碼內容本身的干擾，只要是符合規(guī)則的移動代碼，都可以在該平臺上得到編譯和運行。在系統(tǒng)中，管理員可以通過管理中心，控制服務器給代碼解釋器下發(fā)運行系統(tǒng)中預定義的移動代碼，實現預定義的功能。同時，有移動代碼新增和編輯權限的高級管理員，可以通過編程的方式，編輯新的源代碼，然后使用管理中心，將源碼添加到中心服務器的移動代碼庫中，然后下發(fā)給代碼解釋器。通過這個過程，高級管理員可以使系統(tǒng)實現自定義的功能。這種機制，使得整個大規(guī)模服務器系統(tǒng)變得極為靈活，可擴展性強。有新的業(yè)務需求時，可以由高級管理員直接編寫源代碼，然后下發(fā)給代碼解釋器執(zhí)行。通過移動代碼從生成到消費，以及在整個系統(tǒng)中流轉，最后返回結果的過程，得以實現大規(guī)模服務器系統(tǒng)的業(yè)務功能，分攤超大規(guī)模系統(tǒng)下的服務器業(yè)務負載到全網，減輕服務器壓力。通過這種對移動代碼的使用，極大的增強了大規(guī)模服務器系統(tǒng)的靈活性和負載能力。無論是計算、管理、存儲還是統(tǒng)計業(yè)務，都可以使用移動代碼，在整個分布式服務器系統(tǒng)中進行靈活的移動和運行。而通過對移動代碼的加密，則保證了移動代碼傳輸和運行的安全性；通過對移動代碼的路由管理，保證了移動代碼在系統(tǒng)中流轉移動的合理性和效率。同時，由于移動代碼解釋器的獨立性和平臺性，也使得高級管理員可以從管理中心直接編寫新的源代碼下發(fā)給代碼解釋器，由解釋器編譯運行新的移動代碼，實現新功能，使得系統(tǒng)具有靈活可擴展的特性，能夠對未來出現的新業(yè)務新功能提供支持。
權利要求
1.一種提升服務器性能的方法，包括步驟如下1)在大規(guī)模服務器系統(tǒng)中配置有若干移動代碼生產模塊的服務器，在主機上安裝移動代碼解釋器，組成一工作域；2)中心服務器在接收到管理中心的指令后，生產移動代碼并對代碼進行授權、加密處理，發(fā)送給相應的子服務器；3)所述相應子服務器將代碼發(fā)送到指定主機上；4)所述指定主機上移動代碼解釋器接收代碼并進行解密、認證鑒權處理；5)該移動代碼解釋器執(zhí)行鑒權通過的移動代碼，同時將該代碼移動到其他主機進行執(zhí)行；6)執(zhí)行完成后，該指定主機代碼解釋器將結果回傳上級服務器或存儲本地數據庫。
2.如權利要求1所述的提升服務器性能的方法，其特征在于，所述中心服務器還包括移動代碼生成模塊，所述移動代碼生成模塊用于生成、授權、加密、發(fā)送移動代碼至子服務ο
3.如權利要求1所述的提升服務器性能的方法，其特征在于，所述的移動代碼解釋器包括一代碼安全模塊和一代碼編譯運行平臺，所述代碼安全模塊設代碼接收、代碼解密、代碼認證與鑒權模塊，用以接收、解密、認證和鑒權所述移動代碼，所述代碼編譯運行平臺用以進行源代碼級的編譯和執(zhí)行。
4.如權利要求3所述的提升服務器性能的方法，其特征在于，所述源代碼添加到中心服務器移動代碼庫，并下發(fā)至下屬代碼解釋器上執(zhí)行。
5.如權利要求1所述的提升服務器性能的方法，其特征在于，所述移動代碼由中心服務器生產調度，該中心服務器儲存和維護系統(tǒng)中所有服務器的地址和結構信息。
6.如權利要求5所述的提升服務器性能的方法，其特征在于，所述中心服務器采用前序遍歷算法，定制移動代碼在系統(tǒng)中的移動方法，調度所述移動代碼遍歷所有主機上的移動代碼解釋器。
7.如權利要求1或3所述的提升服務器性能的方法，其特征在于，所述移動代碼認證鑒權處理包括代碼權限控制和代碼來源管理。
8.如權利要求1所述的提升服務器性能的方法，其特征在于，所述的移動代碼加載一路由模塊、一功能模塊，所述路由模塊存儲路由信息，所述功能模塊儲存編譯的業(yè)務代碼。
9.一種大規(guī)模服務器系統(tǒng)，包含中心服務器和若干子服務器、若干主機，組成一工作域，其特征在于，在大規(guī)模服務器系統(tǒng)中配置有若干移動代碼生產模塊的服務器；在主機上安裝移動代碼解釋器；所述中心服務器生產移動代碼生產移動代碼并對代碼進行授權、加密處理；所述主機上移動代碼解釋器接收服務器生產的移動代碼并進行解密、認證鑒權處理； 該移動代碼解釋器在執(zhí)行完成移動代碼后，同時將該代碼移動到其他主機進行執(zhí)行；執(zhí)行完成后，該移動代碼解釋器將結果回傳上級系統(tǒng)服務器或存儲本地系統(tǒng)數據庫。
10.如權利要求9所述的大規(guī)模服務器系統(tǒng)，其特征在于，管理員可以通過管理中心， 控制中心服務器給代碼解釋器下發(fā)運行系統(tǒng)中預定義的移動代碼，設置中心服務器。
全文摘要
一種提升服務器性能的方法及其系統(tǒng)包括步驟1)在大規(guī)模服務器系統(tǒng)的中心服務器中配置移動代碼生產模塊的，在主機上安裝移動代碼解釋器，組成一工作域；2)中心服務器在接收到管理中心的指令后，生產移動代碼并對代碼進行授權、加密處理，發(fā)送給相應的子服務器；3)所述相應子服務器將代碼發(fā)送到指定主機上；4)所述指定主機上移動代碼解釋器接收代碼并進行解密、認證鑒權處理；5)該移動代碼解釋器執(zhí)行鑒權通過的移動代碼，同時將該代碼移動到其他指定的主機進行執(zhí)行；6)執(zhí)行完成后，該指定主機代碼解釋器將結果回傳上級服務器或存儲本地數據庫。安裝了移動代碼解釋器主機分攤服務器業(yè)務壓力，充分利用主機空余資源，提升系統(tǒng)的性能。
文檔編號H04L29/08GK102413181SQ20111036342
公開日2012年4月11日 申請日期2011年11月16日 優(yōu)先權日2011年11月16日
發(fā)明者關勇, 周顯敬, 程雯 申請人:中國軟件與技術服務股份有限公司