[发明专利]保证服务质量的Web服务器系统请求区分服务方法与中间件

说明书

(一)技术领域：

本发明涉及互联网上Web服务器系统的技术领域，具体是一种保证服务质量的Web服务器系统请求区分服务方法，以及根据本发明方法设计的一种保证服务质量的Web服务器系统请求区分服务中间件，以解决Web服务器系统无区分服务、负荷平衡与服务质量保证的问题。 

(二)背景技术：

目前，互联网上Web(World Wide Web，简称WWW或Web)服务发展迅速，建立在Web服务上的电子商务业务，使传统的商业活动焕然一新，人们可以通过Web服务在网上进行商业交易、商业调查、信息发布等。然而，Web服务器系统作为电子商务与Web服务的核心设施之一，它对客户请求的响应处理与服务质量的好坏，直接影响到电子商务的进一步发展。根据美国Zona研究中心调查，一个电子商务网站必须保证客户请求在7秒内得到响应处理，否则它将会在未来丢失约30％左右的客户访问量。在2006年至2007年期间，因客户请求被拒绝响应处理或响应处理延迟等因素，导致全球电子商务市场约400亿美元的销售损失。但是，客户对Web服务器系统的访问行为是一个随机事件，至今为止仍然没有很好的方法预测客户的访问行为，这给如何实现Web服务器系统的区分服务与服务质量保证带来了许多技术困难。这些技术困难主要体现在：如何使Web服务器系统对客户请求实现区分服务；如何使Web服务器系统在合理降低优先级低的客户请求的响应率与服务质量同时，优先保证优先级高的客户请求的响应率与服务质量；如何平衡Web服务器系统网络端口的客户请求负荷，合理分配Web服务器系统网络端口的带宽等问题。 

然而，大多数Web服务器系统无法对客户请求提供区分服务、负荷平衡与服务质量保证。例如在电子商务与Web服务中普遍使用的Apache Web服务器系统，它对到达的客户请求采用“一视同仁”的请求先来先服务方法，当客户请求进入Web服务器系统的TCP监听队列后，Web服务器系统按先来先服务方法响应处理客户请求，这种先来先服务方法无法做到优先响应处理哪些客户请求，延迟响应处理哪些客户请求，容易造成优先级高 的客户请求的响应率与服务质量降低，而优先级低的客户请求的响应率与服务质量也没有得到提高。可是，电子商务与Web服务今后发展，需要Web服务器系统能够针对不同类型的客户请求，实现客户请求的区分服务、负荷平衡与服务质量保证。因此，Web服务器系统“一视同仁”的请求先来先服务方法，在技术上不符合未来电子商务与Web服务的发展趋势。针对这些问题，一种有效的办法就是使Web服务器系统对客户请求不再遵循“一视同仁”的服务方法，而是采用“非一视同仁”的区分服务方法。 

目前，针对Web服务器系统的区分服务、负荷平衡与服务质量保证的研究十分活跃，各国的研究组织和IT公司都非常重视这方面的研究工作，一些针对Web服务器系统区分服务、负荷平衡与服务质量保证的方法主要是建立综合服务和区分服务的体系结构，其主要可以分成如下两种类型的方法： 

①区分的Web服务机制与策略：通过定义客户请求的类别，确定客户服务优先级，利用基于优先级的客户请求分配策略和资源监控与调度机制来保证对不同客户请求的不同Web服务水平。 

②Web服务器系统体系结构设计：通过增加内存和CPU来扩大单个Web服务器系统的处理能力；在局域范围内通过复制服务器系统页面建立Web服务器系统集群，以增强本地Web服务器系统的处理能力；在地理上广域分布的范围内，通过复制服务器系统集群来扩大全局处理能力。 

针对上述的解决方法，相继出现了一些模型或方法来解决Web服务器系统的区分服务和服务质量保证的问题，例如：美国威斯康星-麦迪逊大学提出的优先调度方法；美国波士顿大学提出的最短连接优先策略；美国密歇根大学提出的按比例分配网络带宽给客户端的Web服务器系统模型；HP实验室提出的支持分层的Web服务器系统结构；美国维吉尼亚大学提出的Web服务器系统相对延迟保证的技术；美国赖斯大学利用集群技术来提高Web服务器系统性能以改善Web服务质量方法。然而，这些模型或方法仍然存在一些不足之处： 

①过多依赖操作系统与Web服务器系统软件结构，对操作系统与Web服务器系统软件修改太多； 

②没有很好地把区分服务、负荷平衡与服务质量保证结合起来，更没有提出基于“非一视同仁”的区分服务方法，不能针对不同类型的客户请 求用不同质量页面进行响应处理； 

③无法实时针对不同类型客户请求负荷，合理分配Web服务器系统网络端口的带宽给不同质量标准的客户请求。 

(三)发明内容：