学校代码：10286
分类号：TP317
密级：公开
U D C：621.3
学号：082254
基于LVS的虚拟家装即时通讯集群系统
的研究与应用
研究生姓名：金玉军
导师姓名：况迎辉
申请学位类别工学硕士学位授予单位东南大学
一级学科名称仪器科学与技术论文答辩日期2011年2月28日
二级学科名称学位授予日期20年月日
答辩委员会主席朱欣华评阅人
朱欣华
陈熙源
2011年3月7
日
Research and Application of Instant Messaging Cluster System Based On LVS in Virtual Decoration
A Dissertation Submitted to
Southeast University
For the Academic Degree of Master
BY
Jin Yu Jun
Supervised by
Prof. Kuang Ying Hui
Institute of Instrument Science & Engineering
Southeast University
March 2011
东南大学学位论文独创性声明
本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。
研究生签名：日期：
东南大学学位论文使用授权声明
东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布（包括以电子信息形式刊登）论文的全部内容或中、英文摘要等部分内容。论文的公布（包括以电子信息形式刊登）授权东南大学研究生院办理。
研究生签名：导师签名：日期：
摘要
摘要
即时通讯不仅在个人通讯方面取得了显著的发展，而且也在各个行业得到了深入的应用。随着中国的城市化进程的快速发展，以及人们的经济、文化生活水平的提高，对于家庭装修需求愈来愈多，且趋向于多样化。虚拟家装平台集成了即时通讯系统、快速三维家装设计、B2C（Business-to-Consumer，商家对客户）家装电子商务系统于一体，满足了日趋强烈的个性化、快速化的家装设计需求。将即时通讯应用于虚拟家装平台，有助于加强设计师、楼盘商、装修公司、建材零售商、家装用户彼此之间的沟通交流。
随着虚拟家装平台快速的发展，该平台的即时通讯服务器迎来巨大的挑战。采用单
台服务器的技术架构暴露出处理能力、扩展能力以及稳定性方面的种种问题。为了向家
装用户、设计师提供可靠的、稳定的即时通讯服务，将LVS 集群技术应用于即时通
讯系统，建立可伸缩的、高性能的虚拟家装即时通讯集群系统以满足日益增长的家装设
计需求。
在分析即时通讯系统的原理、协议的基础上着重研究了具有广泛应用前景的XMPP （Extensible Messaging and Presence Protocol，可扩展通讯和表示协议）协议，介绍了基
于XMPP 协议的即时通讯服务器openfire 的框架结构及其特性，分析了单台服务器应
用于虚拟家装平台在业务量比较大的情况下暴露出来的处理能力、扩展能力以及稳定性
方面的问题。
为了解决上述问题，提供可靠的、稳定的即时通讯服务，将LVS 集群技术应用于虚拟家装即时通讯集群系统的方案，该方案可以建立高性能的、高可用性的即时通讯
系统以满足日益增长的家装设计即时通讯业务的需要。分析了Linux 虚拟服务器（LVS）的基本原理、虚拟家装即时通讯集群系统的系统架构；研究了IP 负载均衡
技术在虚拟家装即时通讯集群系统中的应用；在分析、比较现有内核中实现负载均衡算
法的特点以
及openfire 在线用户数与响应时间的关系图的基础上，结合Throttling mechanism 机制，优化了现有的负载均衡算法，有效地提高了虚拟家装即时通讯集群系统的性能。
本文详细阐述了采用改进算法的虚拟家装即时通讯集群系统的构建过程。测试结果
表明改进的算法比现有的算法更能够均衡地调节用户负载连接，有效地提高虚拟家装即
时通讯集群系统的稳定性，提供高质量的即时通讯服务，为虚拟家装平台的推广应用提
供强有力的保障。
关键词：即时通讯集群XMPP LVS 负载均衡Throttling mechanism
I
Abstract
Besides personal communications Instant Messenger (IM) has made significant development in, with the further development of generic IM, IM will be applied in various industries gradually. As China's urbanization process into rapid development, the improvement of People's economy, culture and living standard, more and more families demand for home decoration, and tend to diversification. The Virtual Decoration platform that integrates IM system, three- dimensionally domestic outfit design platform and the Business-to-Consumer (B2C) e-commerce transactions system satisfies increasingly intense personalization, speediness of domestic outfit design. It is useful to strengthen communication between stylists, real estate developers, decorate companies, building materials retailers, domestic outfit users, and better provide domestic outfit design services that IM is applied in Virtual Decoration platform.
With the development of domestic outfit industry, increasing applications of Virtual Decoration platform, IM server of Virtual Decoration platform faces enormous challenges. The problems about handling ability, expansion ability and stability are exposed when the single server is applied. LVS cluster technology applied to real-time IM system is focused on
to meet the increasing domestic outfit design instant communication business.
Based on analysis of the principle and protocols of IM, The Extensible Messaging and Presence Protocol (XMPP) which has bright prospect is centered on. The problems about handling ability, expansion ability and stability exposed in the case of high traffic when the single server is applied in Virtual Decoration platform are analyzed.
In order to solve the above problem, and attempt to provide reliable and stable of IM service, the idea that applies LVS cluster technology to IM system which can build scalable, high availability of IM cluster system to meet the increasing domestic outfit design instant communication business is proposed. The basic principle and system structure of Linux virtual server (LVS) and characteristics of IM are analyzed. IP load balance technology is study. Based on the comparison of the existing load balancing algorithms realized in kernel and the performance degradation curve openfire, the existing load balancing algorithm is optimized combined with Throttling mechanism.
The instant communication cluster system that adopts the optimized algorithm is deployed on the Virtual Decoration platform. Through testing, the new mechanism shows better results to distribute the load evenly among the real servers than the existing mechanism effectively enhancing the Virtual Decoration IM cluster system stability, thus this cluster system could provide more high quality service, and powerful guarantee for the development
of the Virtual Decoration platform.
Keyword：instant messaging cluster xmpp lvs load balancing throttling mechanism
II
目录
目录
摘要................................................................................................................................................... I Abstract ............................................................................................................................................ I I
第1 章绪论 (1)
1.1. 选题背景和意义 (1)
1.2. 研究的主要内容 (3)
1.3. 本章小结 (4)
第2 章即时通讯的基本原理 (5)
2.1. 即时通讯的相关概念 (5)
2.2. XMPP协议 (6)
2.2.1. 协议框架 (7)
2.2.2. XMPP寻址 (8)
2.2.3. XMPP字节 (8)
2.2.4. XMPP连接生命周期 (9)
2.3. 即时通讯服务器 (10)
2.3.1. openfire服务器 (10)
2.3.2. 基于单台服务器架构的虚拟家装即时通讯系统 (11)
2.4. 本章小结 (12)
第3 章虚拟家装即时通讯集群系统 (13)
3.1. 集群的概念 (13)
3.2. LVS集群系统 (13)
3.2.1. IP负载均衡技术 (14)
3.2.2. 负载均衡算法 (17)
3.3. 虚拟家装即时通讯集群系统分析 (18)
3.3.1. 虚拟家装即时通讯集群服务的特点 (18)
3.3.2. 虚拟家装即时通讯集群系统设计中考虑的主要问题 (18)
3.4. 虚拟家装即时通讯集群系统设计 (19)
3.4.1. 虚拟家装即时通讯集群系统架构 (20)
3.4.2. 虚拟家装即时通讯集群系统中各个部分的主要功能 (20)
3.4.3. 虚拟家装即时通讯集群系统基本工作流程 (21)
I
东南大学硕士学位论文
3.5. 本章小结 (21)
第4 章虚拟家装即时通讯集群系统的负载均衡算法的改进 (23)
4.1. 现有LVS集群中负载均衡算法的不足 (23)
4.2. 改进的虚拟家装即时通讯集群系统的负载均衡算法的设计 (23)
4.2.1. 改进的负载均衡算法的设计框架 (23)
4.2.2. openfire服务器性能 (24)
4.2.3. 流量控制机制 (27)
4.3. 改进的虚拟家装即时通讯集群系统的负载均衡算法 (28)
4.3.1. 改进的负载均衡算法算法的伪代码 (28)
4.3.2. 改进的负载均衡算法计算过程 (28)
4.4. 改进的虚拟家装即时通讯集群系统的负载均衡算法的实现 (29)
4.5. 本章小结 (34)
第5章虚拟家装即时通讯集群系统的构建与测试 (35)
5.1. 虚拟家装即时通讯集群系统的构建 (35)
5.2. 虚拟家装即时通讯集群系统的测试 (38)
5.3. 测试结果分析 (39)
5.4. 本章小结 (41)
第6章总结和展望 (42)
6.1. 总结 (42)
6.2. 虚拟家装即时通讯系统的所面临的问题 (42)
6.3. 虚拟家装即时通讯系统的未来发展 (43)
致谢................................................................................................................................................ 44 参考文献 ........................................................................................................................................ 45 作者在攻读硕士期间发表的文章 (48)
II
第1 章绪
论
第1章绪
论
1.1. 选题背景和意义
在中国，老百姓花费了毕生的积蓄购买了新房后，对于家庭装修自然会追求尽善尽美，这就使得住房装修费用逐年提高，据统计全国住宅室内装修费用，每年至少在500 亿人民币，而与家装相关的家具、电器、建材、厨房、卫浴等产品市场更是规模庞大。对普通用户而言，家装是一个复杂而浩大的工程，普遍存在如下问题：
1. 获取家装设计经验成本较高。用户主要通过现场看样板，看装修效果图等手段获取家装设计信息和经验，费时费力。设计的预期和装修的实际效果往往存在一定的差距。
2. 与设计师交流、沟通不畅。主要体现在与设计师见面时间少，设计师缺乏有效、便捷的方式使用户直观、清晰地理解自己的设计理念。
3. 家装涉及大量建材、家居、装饰产品的选购。对上班族而言，只能周末、节假日去卖场选购，往往很盲目地到各家商城去逛，费时费力，选中的产品也不一定能适合自家的设计风格。对家居、建材商家而言，卖场租金昂贵；家居产品体验馆成本很高。通常周末、节假日客流量较高，平时光顾的客人却很少。家装用户平时中午有时间却不方便去卖场；晚上有时间，卖场却关门了。
4. 缺少方便、快捷地获取高性价比家居、建材产品的有效渠道。家装时往往购买大量家居、建材产品，这要耗费用户大量的财力和精力。虽然电视、报纸、网络有大量的产品促销、打折信息，但信息分布范围大、时效性差甚至鱼龙混杂，用户很难获得对自己真正有价值的信息。
2008 年末，新浪乐居和Nielsen online 就《房产家居网站影响力和发展趋势研究报告》进行联合研究，得到结论[1]：网络成为房产家居消费选择第一媒体。使用网络媒体的驱动因素总体可分为以下几大因素：
网络浏览行为的惯性
品牌效应，新闻资讯的行业性、专业性、最新的政策和标准
口碑传播
用户关系链，关联性，业主论坛
使用体验，对自己有价值的帖子或评论
购买需求，有团购和集采，可以在线采购等基于上述市场需求，创建了“三维之家体验式家居平台”服务于家装用户、家装设
计师、家装公司、房地产商、家居及建材众多品牌厂商，为不同客户群创造价值。“三维之家体验式家居平台”的核心组成部分就是三维家装设计软件。
三维家装设计软件是一款免费的拥有自主知识产权的网络产品。它具备样板房DIY 设计、与设计师互动、海量样板房下载、家居建材三维体验、B2C 电子商务平台等功能。
1
2.2东南大学硕士学位论文
其研发团队致力于将它建设成一个开放的家居三维互动平台，使其娱乐化、社区化，让用户真正能方便快捷地从平台上获取他们需要的信息及三维体验。在三维之家家居互动平台中，即时通讯功能起着方便设计师和家装用户之间交流、互动的重要作用。
即时通讯（Instant Messenger，简称IM）是基于计算机网络的一种新兴应用，它最基本的特征就是信息的即时传递和用户的交互性，并可将音、视频通信、文件传输及网络聊天等业务集成为一体，为人们开辟了一种新型的沟通途径。简单地讲，即时通信是一种使人们能在网络上方便快捷识别在线用户并与他们实时交换信息的技术，并逐渐成为继电子邮件之后最受欢迎的在线通讯和交流方式。与传统通信方式相比，即时通信具备快捷、廉价、隐秘性高的特点，在网络中可以跨年龄、身份、行业、地域的限制，达到人与人、人与信息之间的零距离交流。
1996 年7 月，四名以色列青年成立了Mirabilis 公司，并在11 月15 日发布了
最初
的ICQ（I seek you）的Beta 测试版本[2]，该测试版本的发布标志着即时通讯的诞生。伴随着互联网的高速发展，即时通讯在诞生之后的几年内在世界范围内得到了迅猛发展。1998 年ICQ 被美国在线公司（AOL）看中，三年内，AOL 进一步发展和完善ICQ 技术，推出了AOL Instant Messenger [2]。微软公司继1995 年8 月推出MSN 网络在线业务后，又推出MSN Messager 即时通讯系统[4]。在开通的前6 天就获得了70 多万用户，并在2003 年在全世界范围内达到了 1 亿的用户量。国内，即时通讯已走过10 年。在这短短的10 年中，即时通讯已经成为用户覆盖最为广泛、使用最为频繁的网络服务之一。腾讯公司正式推出即时通讯服务(Tencent Instant Messenger)，1999 年2 月10 日发布正式发布第一个测试版本软件—QQ99b0210，简称腾讯QQ。短短的10 年内QQ 同时在线用户数由10 万快速上升到1 亿[5]。
根据艾瑞咨询的《中国即时通讯行业发展报告简版2008—2009 年》中阐述
了
2007 年—2009 年中国即时通讯用户规模及增长情况，并预测了2010 年--2012 年用户规模及增长情况。如下图1-1 显示了当前2007 年—2012 年中国即时通讯用户规模及增长情况[6]。未来，用户对即时通讯细分需求的增长，以及3G 带来的跨网络融合趋势，为即时通讯行业发展带来了新的发展机遇。
10
81.40% 8
650.60%75.20%74.60%74.20%76.00%
79.50%
4.9
3.6
4.2
4
31.00% 2
1.7
02.929.90%
22.30%18.50%
15.90%
200720082009e2010e2011e2012e
中国即时通讯用户数量(亿人)用户增长率(%)占中国网民比重(%)
图1-12007年-2012年中国即时通讯用户规模及增长情况将即时通讯系统应用于家庭装修装饰行业，有助于家装行业的信息化发展，促进客户、设计师、建材商的沟通与交流；帮助家装用户更加快捷、真实地了解家装信息；设计师可以利用三维家装设计软件中的即时通讯协助业主快速、个性化地设计未来之家。建材商可以帮助消费者挑选合适的建材。图1-2 显示了三维家装设计软件中即时通讯模
2
第1 章绪论
块中的我的好友、样板房的界面。
图1-2三维家装设计软件中即时通讯模块界面
三维家装设计软件上线以来，在短短的一年的时间内在线人数快速发展。随着三维之家加强对家装用户、家装设计师、家装公司、房地产商、家居及建材众多品牌厂商等用户的推广力度，三维之家即时通讯用户将持续地增长。图1-3 显示了三维家装设计软件发布后在线用户数情况，短短的一年的时间在线用户数由几十人在线快速上升到1 千左右人。预计在2011 年内在线人数将突破 1 万人，实现质的飞跃。而这一切都需要高性能的即时通讯服务器的支撑。
1200
1000
800
600
400
200
12345678
9101112
图1-3三维之家用户同时在线用户情况
1.2. 研究的主要内容
从以上分析可知即时通讯功能已经成为三维之家平台沟通家装用户、家装设计师、家装公司、房地产商、家居及建材商的有效工具，家装设计行业的飞速发展给三维之家即时通讯服务器带来了巨大的挑战。随着三维之家平台的推广与发展，三维之家的用户访问量在未来将会呈现爆炸式地增长。三维之家目前基于单服务器的架构将不堪重负，
3
东南大学硕士学位论文
这会导致用户长时间地等待以及即时通讯服务延迟，并大大降低三维之家的服务质量。如何建立高性能的、高可用的即时通讯服务来满足不断增长的负载需求已成为迫在眉睫的问题。
本文在基于XMPP 协议的开源即时通讯服务器openfire 的基础上，深入研究Linux 虚拟服务器，并设计基于XMPP 协议的多服务器协同工作的虚拟家装即时通讯集群系统，使其具有良好的高可靠性、高扩展性以及高可用性，能够满足大量用户量和多业务量的实时需求。并且在尽量减少单点失效的同时为用户提供透明的、高性能的、实时的即时通讯服务。
本文各章节研究的主要内容如下：第一章阐述了即时通讯系统在“三维之家体验式家居互动平台”的应用背景及未来
的发展。
第二章主要分析了即时通讯的原理以及即时通讯标准协议。着重研究了XMPP 协议框架结构、XMPP 协议的主要内容。介绍了基于XMPP 协议的开源服务器openfire 的框架结构、特点。利用openfire 服务器快速构建单台服务器的虚拟家装即时通讯系统，分析该系统的缺点。
第三章根据上一章节所提的问题，分析了LVS 集群系统的原理、分析了虚拟家装即时通讯集群设计的特点及其主要问题并提出了基于LVS 技术设计虚拟家装即时通讯集群系统的方案，详细分析了该集群系统的框架结构。
第四章重点研究了虚拟家装即时通讯集群系统的负载均衡算法。比较了现有Linux 内核中实现负载均衡的诸多算法以及openfire 的在线用户数与响应时间的关系图，并利用Throttling mechanism 机制优化了现有的负载均衡算法。
第五章介绍了虚拟家装即时通讯集群的构建与改进的算法的测试。详细介绍了采用改进算法的虚拟家装即时通讯集群的构建过程，以及在模拟环境下对其进行测试。实验证明改进的负载均衡算法有助于提高集群系统的稳定性、平衡各服务器之间的客户端的连接数。
最后总结了本篇论文的主要内容，并根据现在的发展形势，阐述了虚拟家装即时通讯未来的发展趋势以及发展过程中所存在的不足。
1.3. 本章小结
本文阐述了即时通讯系统在“三维之家体验式家居互动平台“的应用背景以及未来的发展。最后，介绍了本文研究的内容以及论文的组织结构。
4
第2 章即时通讯的基本原
理
第2章即时通讯的基本原理
即时通讯（Instant Messenger，简称IM）是基于计算机网络的一种新兴应用，它最
基本的特征是信息的即时传递和用户的交互性，并可将音、视频通信、文件传输及网络
聊天等业务集成为一体，为人们开辟了一种新型的沟通途径。简单地讲，即时通信是一
种使人们能在网络上方便快捷识别在线用户并与他们实时交换信息的技术，并逐渐成为
继电子邮件之后最受欢迎的在线通讯和交流方式。与传统通信方式相比，即时通信具备
快捷、廉价、隐秘性高的特点，在网络中可以跨年龄、身份、行业、地域的限制，达到
人与人、人与信息之间的零距离交流。从这点上讲，网络即时通讯的出现改变了人们的
沟通方式和交友文化，大大拓展了个人生活交流的空间[10]。
2.1. 即时通讯的相关概念
1．即时通讯主要功能即时通讯软件已经成为人们生活中不可缺少的通讯工具，其中用户最经常使用的软
件功能分别是：文字聊天、群组聊天、文件传输、语音以及视频聊天。另外，即时通讯
作为网络入口平台的定位也更加突出，邮件、博客、新闻资讯、微博、同学录关联等功
能都得到很多用户的青睐。即时通讯已不再是一个单纯的聊天工具，它已经发展成集交流、资讯、娱乐、搜索、电子商务、协作沟通和企业客户服务等为一体的综合化信息平台。
2．即时通讯优点[11]
和电子邮件不同，即时通讯允许用户之间通过网络自然交互。用户可以访问远程的
人们并与他们进行交流，即时通讯非常好地满足用户的需求。因为不需要花费大量时间
写电子邮件而只需等待发送和确认信息，大大节省时间。
由于即时通讯引入发布与订阅机制，因而用户可以随时保持通知状态。这些通知特性包括用户的新邮件、新的时政要闻、股票信息、娱乐信息。
在企业中，即时通讯的作用相当的大，因为它可以快速而低成本地传送信息。使用即时通讯软件包括文本字符比通过电话或当面交流更加的便宜、灵活、准确的多。
即时通讯应用的平台很广泛，包括各种PC 机终端、移动笔记本终端、手机终端等
手持设备、Web 终端，只要有网络，就可以随时随地沟通交流。
3．行业应用即时通讯逐渐应用于各个行业，例如，淘宝旺旺与淘宝电子商务平台紧密联合、加
强买家与卖家的及时交流和沟通，满足消费的需求，保证消费者的权益。盛大圈圈在游
戏圈内使用，有助各个玩家的交流、以及及时获取游戏的有关信息。
如图2-1，本文将即时通讯应用于三维之家虚拟家装设计平台，方便用户、设计师、装修公司与建材商的及时沟通。用户可以及时地获取建材设备的打折信息，和其他的用户交流装修经验，可以迅速地获取装修的有关信息；设计师可以更好地满足用户个性化的装修需求；装修公司与建材商可以积极地收集用户与设计师的需求，提供更好地服务。
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东南大学硕士学位论文
图2-1 即时通讯应用于三维之家虚拟家装设计平台
4. 即时通讯协
议
目前即时通讯有四种协议：即时信息和空间协议（IMPP）[12]、空间和即时信息协议(PRIM)[13]、针对即时通讯和空间平衡扩充的进程开始协议SIP[14]以及XMPP[15]协议。PRIM 已经不在使用。IMPP 制定的是标准化的协议所应遵循的一组规范。目前在IMPP 基础上形成的标准协议主要有SIMPLE 和XMPP 协议。这两种标准协议各有特点，其对比表如下：
表2-1S IM PLE和X MP P的对比
[16]
XMPP 的优势在于灵活和开放性。它具有XML 所带来的与生俱来的扩展性，任何人都可以扩展XML 信息来处理客户的特殊需求并在XMPP 基础上构建新的应用。由于XML 很容易穿越防火墙，所以使用XMPP 构建的应用不易受到防火墙的阻碍。XMPP 协议起源于Jabber[17]协议，现在已有了大量使用该协议的IM 系统，目前Oracle、Google 已经在它们的IM 系统中使用XMPP。XMPP 支持网关扩展，实现与SIP 系统互联。
2.2. XMPP协议
XMPP (Extensible Messaging and Presence Protocol XMPP)是一个开放式的XML
（Extensible Markup Language）协议，设计用于准实时消息和出席信息以及请求—响应服务。它继承了在XML 环境中的灵活性，表明XMPP 是可扩展的。它通常是采用客户
6
第2 章即时通讯的基本原
理
—服务器架构进行实现，其中客户端通过TCP 方式使用XMPP 访问服务器，服务器之间也采用TCP 方式进行通信。
2.2.1. 协议框架
在结构上XMPP 由三部分组成[18]：XML 流(XML stream) 、流认证(stream authentication)、XML 节（XML stanza)。XML 流提供了通信双方之间采用异步方式进行数据传输的标准方法，在整个XMPP 通信过程中处于最外层，控制系统正常的通信。流认证采用SASL(Simple Authentication and Security Lauer)和回拨(Dial back)协议完成通信认证，是XMPP 安全机制的重要组成部分。XML 节为通信双方进行真正的内容交换提供通信框架，是实际交换信息所在地。图2-2 提供了对这个体系结构的概述。
XMPP客户端XMPP客户端
XM PP服务器XM PP服务器
非XMPP客户端外部消息网络的客户端
协议转换网关外部消息网络
图2-2XMPP协议可扩展
框
XMPP 服务器服务器主要管理连接其它实体的会话，以XML 流格式在已授权的客户端、服务器以及其它实体间来回传送，以及通过XML 流在实体间路由具有正确地址的XML 节。
XMPP 客户端客户端使用XMPP，通过TCP 连接直接连到服务器，充分利用由服务器及任何相关服务所提供的功能。多种资源（例如：设备或位置）可能代表每个被授权客户端同时连到服务器上。每个资源均由XMPP 地址的资源标识符来区别。客户端与服务器的推荐连接端口为5222。
网关网关是服务器端的一种特殊服务，它的主要功能是将XMPP 翻译成外部消息系统所使用的协议（非XMPP），也可将数据翻译回XMPP。例如EMAIL 网关，SIMPLE，短消息服务（SMS），其它即时消息服务，诸如QQ、AIM、ICQ、MSN Messenger、Yahoo! Instant Messenger。网关与服务器间的通信，网关与外部消息系统间的通信。
网络由于每个服务器由网络地址指定，并且由于服务器与服务器间的通信是客户与服务器协议的直接扩展，实际上，系统由互相通信的服务器网络组成。任意两服务器间的通信是可选的。如果可通信，此类通信就应当发生在绑定到TCP 连接的XML 流上。服务器间连接的推荐端口为5269。
7
东南大学硕士学位论文
2.2.2. XMPP寻址
XMPP网络上的每个实体都有一个或者多个JID地址。JID有多种多样的形式，通常情况形式与电子邮件的地址差不多。例如designer@https://www.doczj.com/doc/b515523220.html,。每一个JID有三部分组成：用户名、域名和资源。域名部分是必须的，但是其他两部分是可选的，由具体的应用环境所决定。
域名是DNS 可解析的XMPP 服务器名字。仅仅只有域名构成的JID 是仍然是有效地，并可以寻址服务器。寻址域名的XMPP 节将由服务器自己处理，有可能将其路由到其他服务器或者外部网络。
用户名通常用来确定该域名下的一个特定的用户。用户名位于JID 的开始部位，在域名的前面，@字符将用户名与JID 其余的部分相隔开，这种形式与电子邮件的用户名是一样的。用户名同样用来区分其他的实体对象；多用户聊天的服务中，每一个聊天室将具有一个JID，其中用户名是每个聊天室的唯一标志。
一个JID的资源部分大多数情况下用来区分特定的XMPP客户端的连接。对于XMPP 客户端，每一个连接将分配一个资源。例如一位家装设计师Mr. Designer,他的JID是designer@https://www.doczj.com/doc/b515523220.html, ，将连接到公司以及设计室，他的连接地址将是designer@https://www.doczj.com/doc/b515523220.html,/comany和designer@https://www.doczj.com/doc/b515523220.html,/office。如同用户一样，一个资源用来区别其他的实体；在多用户聊天服务中，JID的资源部分用来确定聊天室的特定的用户。
JID可以分为两类，分别是bare JIDs 和full JIDs。full JIDs通常用于特定的实体，是一最特别的地址。bare JIDs 与full JIDs比较的相似，区别在于去除了JID资源部分。例如，若客户端的full JIDs是designer@https://www.doczj.com/doc/b515523220.html,/office，那个客户端的bare JIDs是designer@https://www.doczj.com/doc/b515523220.html,/。在某些情况下，bare JIDs 和full JIDs是一样的，例如当寻址服务器时、特定的多用户聊天室中。
客户端的bare JIDs 有点特殊，因为服务器将处理标有客户端bare JIDs 的XMPP 节。例如一条发给客户端的bare JIDs 的消息将转发给一个或多个该用户已连接的资源，若该用户不在线，将被服务器存储之后再发送。然而，标有full JIDs 的XMPP 节通常直接路由到与客户端连接的资源上。可以使用bare JIDs 寻址用户的账户而不是寻址用户已经建立连接的一个客户端[19]。
2.2.
3. XMPP字节
在XMPP 中，通过发送和接受XMPP 流上的XMPP 节来完成各项工作。三种基本的节组成了XMPP 工具集的核心。这些节分别是
XMPP 流是有一组XML 文档组成，每个方向的流都用于通信。这些文档有一根元素
1．共同属性：XMPP 三个基本字节有一系列的共同属性。下面四个属性在基本字节中都一样。
from 节基本上都有from 这个属性。这个属性指明了节的来源地JID。
8
第2 章即时通讯的基本原
理
to XMPP 服务器路由节到to 属性所提供的JID。
type type 属性定义了三种基本节的特定的类型。每个基本节都有几种type 属性值。当type 属性的值为error 值时。这意味着该节是一个错误响应。
id 该属性在区别响应时起着很大作用。对于
2．presence 节
presence 节可被看作基本广播或“出版-订阅”机制，多实体收到他们已订阅实体的信息。总的来说，出版实体应该发送一个不带‘to’属性的出席节(presence 节)，在这种情况下，与此实体相连的服务器应该广播或复用给所有订阅实体。然而，一个出版实体也可能发送一个带有‘to’属性的出席节，此种情况下，服务器应该路由或传送节到有意的接收者。
3．message 节
message 节种类可被看作“推”机制，一个实体“推”信息给其它实体，与email 系统中发生的通信类似。所有消息节应该拥有‘t o’属性，指定有意的消息接收者；根据接收到那样的一个节，服务器应该路由或传送它到有意的接收者。
4．iq 节
iq 是一个请求-响应机制，与HTTP 在某些方面相似。iq 语义让一个实体向其它实体请求或接收其它实体的响应成为可能。请求与响应的数据内容由iq 节的直接子元素的命名空间声明定义，并且交互是由请求实体通过使用‘id’属性来跟踪。因此，iq 交互遵从结构化数据交换的一个通用模式，此交换例如得到结果或设置结果。
5．error 节节相关错误类似流错误的方式处理。然而，不像流错误、节错误那样不可恢复的；
因此，暗含相关源发送者行为的错误节能按顺序纠正错误。
2.2.4. XMPP连接生命周期
在XMPP 中，三种基本节能够合理地组合在一起，任何任务都可以完美地完成。然而发送节通常要求已经得到验证的且已经建立连接的XMPP 会话。XMPP 连接生命周期包括三个过程：连接、流建立、验证、断开[20]。
1．连接在XMPP 节发送前，一个XMPP 流是必须的。在XMPP 流出现前，应该与服务器建立一个连接。XMPP 包括一些复杂的支持用于与服务器建立连接。
典型的客户端与服务器模式使用域名解析系统（DNS）将域名解析为客户端
连接的地址。当XMPP 客户端或者服务器连接到另外一个XMPP 服务器
时，它们首先查询是否有匹配的服务记录（SRV）。这响应或许包括多个SRV
记录，这些记录用来用于多个服务器的负载调度连接。若匹配的SRV 没有找
到，应用服务器将尝试与给定的域名进行直接连接。大多数的开发库允许开
发者明确指定服务器进行连接。
2．流建立一般与给定的XMPP 服务器建立连接，XMPP 流开始了。通过发送
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虚拟现实技术应用研究论文 摘要：虚拟现实技术是二十世纪末才兴起的一门崭新的综合性信息技术，在最近几年发展迅速，其应用领域设计到教育、军事、娱乐和医学等许多行业。本文概述了虚拟现实技术的概念、基本特征和技术分类，提出了虚拟现实技术发展的技术瓶颈，阐述了虚拟现实技术应用和优势。 关键词：虚拟现实；沉浸；交互；想象； VirtualReality；Immersion；Interaction；Imagination 1、虚拟现实技术的概念 虚拟现实技术（VirtualRealityTechnology）是一项综合集成技术，它的出现是计算机图形学、人机交互技术、传感器技术、人机接口技术以及人工智能技术等交叉与综合的结果。它利用计算机生成逼真的三维视觉、听觉、嗅觉等各种感觉，使用户通过适当装置，自然地对虚拟现实世界进行体验和交互作用。简单地说，虚拟现实技术就是用计算机创造现实世界。 2、虚拟现实技术特征 1993年BurdeaG在Electro93国际会议上发表的“VirtualRealitySystemandApplication”一文中，提出了虚拟现实技术三个特征，即：沉浸感、交互性、想象性。 沉浸感是指用户可以沉浸于计算机生成的虚拟环境中和使用户投入到计算机生成的虚拟场景中的能力，用户在虚拟场景中有“身历其境”之感。它所看到的、听到的、嗅到的、触摸到的，完全与真实环境中感受的一样。它是虚拟现实系统的核心。 交互性是指用户与虚拟场景中各种对象相互作用的能力。它是人机和谐的关键性因素。用户进入虚拟环境后，通过多种传感器与多维化信息的环境发生交互作用，用户可以进行必要的操作，虚拟环境中做出的相应响应，亦与真实的一样，如拿起虚拟环境中的一个篮球，你可以感受到球的重量，扔在地上还可以弹跳。交互性包含对象的可操作程度及用户从环境中得到反馈的自然程度、虚拟场景中对象依据物理学定律运动的程度等，例如，当物体受到力的作用时，物体会沿着力的方向移动、翻到或者从桌面落到地面等。
1项目概述 1.1竹溪县民政局现状 竹溪县民政局机房现有设备运行年限较长，各业务系统相对独立，造成管理难度大，基于这种现状我司推荐竹溪县民政局信息化启动平台化建设。 竹溪县民政局信息化平台是提高健康水平、提高政府服务质量和效率的有力推手，是规范医疗政府服务，方便群众办事，缓解群众看病难问题的主要手段，不仅对推动竹溪县政务整改工作有重要意义，也是当前竹溪县民政局信息化平台工作迫切的需求。 1.2竹溪县民政局信息化平台建设的基本原则 1)顶层设计，统筹协调原则：竹溪县民政局信息化平台建设要按照国家有 关信息化建设的总体部署和要求，结合竹溪县民政局实际，做好顶层设 计，进行信息资源统筹规划，统一建设规范、标准和管理制度，构建竹 溪县民政局信息化平台为建设目标和任务。运用不同机制和措施，因地 制宜、分类指导、分步推进，促进竹溪县民政局信息化平台工作协调发 展。 2)标准化原则：竹溪县民政局信息化平台建设要在统一标准、统一规范指 导原则下开展，相关技术、标准、协议和接口也须遵循国际、国家、部 颁有关标准，没有上述标准要分析研究，制定出适合竹溪县民政局信息 化平台的标准、规范。 3)开放和兼容性原则：竹溪县民政局信息化平台建设不是一个独立系统， 而是搭建一下通用平台，基于平台承载各类应用系统运行，因此，系统 设计应充分考虑其开放性，同时因发展需要，应具有较好的伸缩性，满 足发展需要。 4)先进性原则：采取业界先进系统架构理念和技术，为系统的升级与拓展 打下扎实基础，如在技术上采用业界先进、成熟的软件和开发技术，面
向对象的设计方法，可视化的面向对象的开发工具，支持 Internet/Ineternet网络环境下的分布式应用；客户/应用服务器/数据 服务器体系结构与浏览器/服务器（B/S）体系相结合的先进的网络计算 模式。 5)安全与可靠的原则：作为竹溪县民政局信息化平台，关乎到民生及医疗 数据安全，其数据库硬件平台必须具备最高的安全性及可靠性，可接近 连续可用。平台一旦出现故障可能会导致群体性事件，因此竹溪县民政 局信息化平台需要建立在一个科学稳定的硬件平台上，并达到系统要求 的安全性和可靠性。二是网络安全。在系统架构和网络结构设计上首先 考虑安全性，必须加强领导、落实责任，综合适用技术、经济、制度、 法律等手段强化网络的安全管理。三是信息安全。主要是数据安全即保 证数据的原始性和完整性，运行数据不可被他人修改或访问，记录者的 记录不容抵赖，访问和修改可追踪性等。在系统设计时既考虑系统级的 安全，又考虑应用级的安全。应用系统采用多级认证（系统级认证、模 块认证、数据库认证和表级认证）等措施，采用用户密码的加密技术以 防止用户口令被破解。同时需制定不断完善的信息系统应急处理预案和 合理的数据库备份策略，在灾难时也能快速从灾难中恢复。四是信息化 平台应具有较强数据I/O处理能力，同时系统在设计时必须考虑在大规 模并发，长期运行条件下的系统可靠性，满足竹溪县民政局信息化7× 24小时的服务要求，保证各机构单位数据交换和资源共享的需要。 6)协调合作原则:要求各有关方将以往的行为方式从独立行事向合作共事 转变，从独立决策向共同决策方式转变。各方在合作基础上，应在人力 资源和设备实体方面全力建立更加稳定的信息技术设施。 1.3平台需求 1.3.1硬件需求 竹溪县民政局信息化平台是支撑整个系统安全、稳定运行的硬件设备和网络设施建设，是系统平台的基础设施。主要包括支撑整个系统安全、稳定运行所需
考试科目：虚拟现实技术（全校选修课） 一、总体要求： 撰写论文作为期末考试成绩，论文的Word排版要工整、规范、美观，没有错别字。正文用小四号字体、宋体、1.5倍行距，题目用小二号字体、加粗，一级标题用小三号字体、加粗，二级标题四号字体、加粗，正文中的英文字符或者罗马数字用Times New Roman字体。论文的封面填写清楚相关个人信息，报告正文的页眉中也要正确的填写学号和姓名，正文页脚中要填写页码。封面不能填写页码，正文第一页的页码为1。Word排版严谨性占10分。 二、论文内容组织结构要求： 自拟题目，独立完成，不得抄袭，严禁从网上大段拷贝文字，图文并茂，不少于6000字。包括但不限于如下方面（比如下内容还丰富有意义会酌情加分）： 1．虚拟现实的概念、特征及应用领域。（5分） 2．虚拟现实涉及的关键技术总结，从多个技术方面分别阐
述。（35分） 3．国内外虚拟现实研究的最新进展，搜索资料，完成调研综述。（35分） 提示：可搜索https://www.doczj.com/doc/b515523220.html,/页面上的各个学术论文数据库。 4．本门课程的主要收获（学习心得）以及期望进一步学习的知识点。（5分） 5．论文小结及对本课程的建议。（5分） 6．参考文献。（5分） 注：参考文献目录按GB/T7714—2005的要求填写，该要求可从网上搜索下载。 7．第一页须写明：题目、作者、作者单位、摘要、关键词，示例：
加分点：能结合自己专业提出应用需求、应用场景设想、虚拟现实与自己专业结合点的可加分，最高可加至总分100分。 三、需提交的材料： 2010-2011学年第2学期期末考试
国内虚拟现实的技术现状 在国内，虚拟现实技术正逐渐受到人们重视。1990年，我国将“虚拟现实技术”正式列入国家“863计划”。近年来，虚拟现实技术在我国取得了长足的进步。一些重要的成果已推向市场。 北京科技大学虚拟现实实验室成功开发出了纯交互式汽车模拟驾驶培训系统。由于开发出的三维图形非常逼真,虚拟环境与真实的驾驶环境几乎没有什么差别,因此投入使用后效果良好。到目前为止,已经有150余人通过这个系统的学习取得驾驶执照,路考通过率达到98％。 北京航空航天大学虚拟现实与多媒体研究室在分布式虚拟环境网络上开发了直升机虚拟仿真器、坦克虚拟仿真器、虚拟战场环境观察器、计算机兵力生成器；连接了装甲兵工程学院提供的坦克仿真器；基本完成分布式虚拟环境网络下分布交互仿真使用的真实地形；并正在联合多家单位开发J7、F22、F16及单兵等虚拟仿真器。他们的总设计目标是为我国军事模拟训练与演习提供一个多武器协同作战或对抗的战术演练系统。 国防科技大学研制的虚拟空间会议系统1999年12月在长沙通过专家鉴定。虚拟空间会议系统随着虚拟现实技术的发展而被提出，是国际上公认的前沿性高难度课题，具有"终极会议系统" 之称。国防科技大学于1995年开始进行前期研究，1997年正式立项，研究人员经过5年的艰苦探索，大胆创新，终于解决了对象提取、三维虚拟对象、会场合成、场景感知、视音频压缩与传输及高分辨率显示等一系列关键技术，使中国虚拟现实技术获得突破性进展。虚拟会议空间通过多个大屏幕投影机无缝组成虚拟会场显示环境，采用视频合成技术构造一个超高分辨率、宽视角、一体化的虚拟会议空间，实现了与会者之间相互关注及对会场虚拟场景的感知等普通多媒体会议系统无法实现的功能。在虚拟会议空间系统中，所有与会者仿佛在同一个会议室开会，每个与会者所处的空间位置、行为动作及面部表情都能相互感知，并能通过多种形式进行信息交流。发言人也可通过对每个与会者的反应和提出的问题，调整讲话内容、回答有关问题。 位于上海浦东陆家嘴地区的正大商业广场，采用了中国建筑第三工程局和华中理工大学合作开发的虚拟现实技术，在国内首次将“虚拟实境”应用于建筑领域。在盖大楼前，可先用计算机系统模拟一下周围的环境、施工的过程，身临其境地感受和研究一番。 杭州大学用虚拟现实技术开发出故宫漫游器，使用者骑在“自行车”上，戴上头盔式显示器，便可远远地看到天安门。当蹬动“自行车”的脚蹬时，便走近天安门、越过金水桥、穿过午门，https://www.doczj.com/doc/b515523220.html,经由太和门来到太和殿前的广场。甚至可以“破墙”而入“冲”进太和殿，看到金銮殿内盘龙的柱子、庄严的殿堂。然后“骑”着车来到御花园，看到红墙、绿树、亭台楼阁。 目前，我国已有越来越多的科研单位和企业投入了虚拟现实技术的研究和产品的开发，这一方兴未艾的计算机技术必将产生巨大的生产力，让人们的工作和生活更加轻松，更加富有色彩。像中央电视台，正在积极考虑使用虚拟演播室，因为采用虚拟场景不仅成本低，而且创作人员可以自由发挥想象力，不受现实条件的束缚。这样，节目的感染力也更强。故宫博物院就“故宫文化资产数字化应用研究”项目与日本凸版印刷株式会社签订了合作
Linux集群的虚拟化技术面临的挑战 如今在IT工业中，虚拟技术的发展已经蓄势待发，但在Linux集群中却难以成功。Beowulf 工程的创始人之一Donald Becker说，这是一件令人遗憾的事情，因为该系统仅提供一个没有任何意义的虚拟选项。 Becker 说，Linux集群系统应该更加注重虚拟技术以及高可行性的发展，并在他的采访中说明了理由。同时他对改用Linux集群的对称多处理用户提出了一些建议。 除了他在Beowulf中的角色以外，Becker 还是Scyld软件的创始人以及主要科学家。他还刚刚加入了本站的专家组，并作为一个特邀专家来回答用户的有关Linux集群以及服务器的问题。 在Linux集群技术中有什么最新的进展吗? Donald Becker:现在，集群技术中的发展热点是虚拟技术。两个著名的传统虚拟技术系统是VMWare和Xen。VMWare仿效并模拟个人电脑的硬件设备。这使得它可以在自己的OS中运行几乎所有的操作系统。 然而，虚拟技术发展的一个缺点是它经常暗含、依赖一些大的上层技术。结果，VMWare 模仿一些上层技术从而没有什么机会来优化系统。Xen是一个同时运行多个操作系统的系统管理程序。它不是全面的模仿，从而减少了对上层技术的依赖。但是，它仍然需要优化它的核心技术。 Linux集群上的虚拟技术与其他的方法有什么不同? Becker:VMWare 和Xen二者都设想，它们可以运行并全面安装多个内核。运行集群就提供了不被虚拟技术所限制的机会，创造一个仅仅运行应用程序必需条件的轻松环境。当系统服务器有一个任务需要主要的网络终端来完成，这时该计算机终端只需要运行该应用程序，这样就可以提高工作效率，这也正式和传统的虚拟系统的不同之处。 ◆一些IT实业派说，他们用对称多处理(SMP)系统进行高强度的数据计算。这些技术在移植Linux集群时会遇到那些挑战呢? Becker:这个问题的答案很大程度的取决于你所运行的应用的应用程序。 最早的进入集群的应用程序的类型是用户参数的执行系统。在该模型中，多个相互独立的应用程序是运行在不同的数据处理机上。 如果对称多处理(SMP)系统被应用是基于它对单进程工作的高效率，Beowulf的集群将是一个不错的替代品。然而，如果对称多处理(SMP)系统是基于共用存储器多进程工作，那么
1虚拟仿真施工技术 （1）主要技术内容 虚拟仿真施工技术是虚拟现实和仿真技术在工程施工领域应用的信息化技术。虚拟仿真技术在工程施工中的应用主要有以下几方面： A.施工工件动力学分析：如应力分析、强度分析； B.施工工件运动学仿真：如机构之间的连接与碰撞 C.施工场地优化布置：如外景仿真、建材堆放位置， D.施工机械的开行、安装过程； E.施工过程结构内力和变形变化过程跟踪分析； F.施工过程结构或构件及施工机械的运动学分析； G.施工过程动态演示和回放。 (2)技术指标 虚拟仿真施工主要包含以下技术体系: A.三维建模技术 运用三维建模和建筑信息模型（BIM）技术，建立用于进行虚拟施工和施工过程控制、成本控制的施工模型。该模型能将工艺参数与影响施工的属性联系起来，以反应施工模型与设计模型之间的交互作用，施工模型要具有可重用性，因此必须建立施工产品主模型描述框架，随着产品开发和施工过程的推进，模型描述日益详细。通过BIM技术，保持模型的一致性及模型信息的可继承性，实现虚拟施工过程各阶段和各方面的有效集成。 B.仿真技术 计算机仿真是应用计算机对复杂的现实系统经过抽象和简化形成系统模型，
然后在分析的基础上运行此模型，从而得到系统一系列的统计性能。基本步骤为；研究系统→收集数据→建立系统模型→确定仿真算法→建立仿真模型→运行仿真模型→输出结果，包括数值仿真、可视化仿真和虚拟现实VR仿真。 C.优化技术 优化技术将现实的物理模型经过仿真过程转化为数学模型以后，通过设定优化目标和运算方法，在制定的约束条件下，使目标函数达到最优，从而为决策者提供科学的、定量的依据。它使用的方法包括：线性规划、非线性规划、动态规划、运筹学、决策论和对策论等。 D.虚拟现实技术 虚拟建造是在虚拟环境下实现的，虚拟现实技术是虚拟建造系统的核心技术。虚拟现实技术是一门融合了人工智能、计算机图形学、人机接口技术、多媒体工业建筑技术、网络技术、电子技术、机械技术等高新技术的综合信息技术。目的是利用计算机硬件、软件以及各种传感器创造出一个融合视觉、听觉、触觉甚至嗅觉，让人身临其境的虚拟环境。操作者沉浸其中并与之交互作用，通过多种媒体对感官的刺激，获得对所需解决问题的清晰和直观的认识。 (3)适用范围 工业与民用建筑、市政工程、土木工程施工方案编制。
论文虚拟现实技术
浅谈虚拟现实技术 摘要虚拟现实（Virtual Reality，VR）技术是近年来新兴的借助计算机及最新传感器技术创造的一种崭新的人机交互手段，其核心是建模与仿真。概括介绍了虚拟现实技术的概念、特征及应用领域，涉及的关键技术，最新研究进展，应用与前景展望。 关键词虚拟现实技术，研究现状，相关应用，信息安全 一．虚拟现实的概念、特征及应用领域 虚拟现实是一种由计算机和电子技术创造的新世界，是一个看似真实的模拟环境，通过多种传感设备，用户可根据自身的感觉，使用人的自然技能对虚拟世界中的物体进行考察和操作，参与其中的事件，同时提供视、听、触等直观而自然的实时感知，并使参与者“沉浸”于模拟环境中。虚拟现实（Virtual Reality，VR）技术是指借助计算机及最新传感器技术创造的一种崭新的人机交互手段，其核心是建模与仿真。 虚拟现实技术主要包括模拟环境、感知、自然技能和传感设各等方面。模拟环境是由计算机生成的、实时动态的三维立体逼真图像。感知是指理想的VR应该具有一切人所具有的感知。除计算机图形技术所生成的视觉感知外，还有听觉、触觉、力觉、运动等感知，甚至还包括嗅觉和味觉等，也称为多感知。自然技能是指人的头部转动，眼睛、手势、或其他人体行为动作，由计算机来处理与参与者的动作相适应的数据，并对用户的输入作出实时响应，并分别反馈到用户的五官。传感设备是指三维交互设备。常用的有立体头盔、数据于套、三维鼠标、数据衣等穿戴于用户身上的装置和设置于现实环境中的传感装置，如摄像机、地板压力传感器等。 （虚拟现实技术穿戴的装备）
GrigoreBurdea和Philippe Coiffet在著作“Virtual Reality Technology”一书中指出，虚拟现实具有三个最突出的特征，即人们称道的“3I”特性：交互性(interactivity) 、沉浸感(Illusion of Immersion) 和构想性(imagination)。交互性主要是指参与者通过使用专门输入和输出设备，用人类的自然技能实现对模拟环境的考察与操作的程度。沉浸感是虚拟现实最主要的技术特征，它是指参与者在纯自然的状态下，借助交互设备和自身的感知觉系统，对虚拟环境的投入程度。构想性是指借助虚拟现实技术，使抽象概念具像化的程度。另外还有多感知性(Multi-Sensory)。所谓多感知是指除了一般计算机技术所具有的视觉感知之外，还有听觉感知、力觉感知、触觉感知、运动感知，甚至包括味觉感知、嗅觉感知等。理想的虚拟现实技术应该具有一切人所具有的感知功能，由于相关技术，特别是传感技术的限制，目前虚拟现实技术所具有的感知功能仅限于视觉、听觉、力觉、触觉、运动等几种。 所以，“3I＋M”就是虚拟现实系统的基本特征。 自1968年Ivan Sutherland发表一篇名为“The Ultimate Display”的论文至今，虚拟现实技术已经伴随着计算机技术的进步得到长足的发展。如今，众多的设备可被用于虚拟现实，包括头戴式显示器、数据手套、动作捕捉系统等[1]。虚拟现实技术已经在诸如建筑设计、军事仿真、虚拟制造、游戏娱乐、医学等领域得到广泛的应用。在教育、心理学、环保、文化艺术领域，虚拟现实技术也得到越来越多的关注[2]。 二．虚拟现实涉及的关键技术[3] 虚拟现实的关键技术主要包括：动态环境建模技术，实时三维图形生成技术，立体显示和传感器技术，应用系统开发工具，系统集成技术，实时三维计算机图形技术，广角立体显示技术，对观察者头、眼和手的跟踪技术，触觉、力觉反馈技术，立体声、语音输入输出技术。 动态环境建模技术：虚拟环境的建立是VR系统的核心内容，目的就是获取实际环境的三维数据，并根据应用的需要建立相应的虚拟环境模型。 实时三维图形生成技术：三维图形的生成技术已经较为成熟，那么关键就是“实时”生成。为了达到实时的目的，至少保证图形的刷新频率不低于15帧/秒，最好高于30帧/秒。
虚拟现实技术的应用研究 来源:毕业论文网 摘要：随着计算机技术的迅猛发展，虚拟现实技术的应用日趋广泛和深入。基于此，本文 将深入浅出地对虚拟现实技术的定义、应用领域、未来的发展前景和存在的问题进行介绍，重点阐述虚拟现实技术的应用领域以及相关研究，以期使读者对于虚拟现实有一个相对明 晰的认知。本文内容介绍：在第2部分会对虚拟现实技术进行简单介绍;第3部分将部分应用虚拟现实技术的领域进行介绍;第4部分描述虚拟现实技术研究现状和前景;在第5部分 对全文进行总结。 关键词：虚拟现实技术研究现状虚拟现实应用虚拟现实发展前景 一、引言 虚拟现实对于很多人来讲还是一个比较新的词汇，也可能你听说过，但并不了解，只 是认为佩戴显示设备，观看虚拟出来的内容，有身临其境之感，以为这就是虚拟现实技术。不尽然，那虚拟现实技术究竟指什么呢?本文将为读者解决这个困惑。 二、虚拟现实技术简介 2.1什么是虚拟现实技术 虚拟现实技术即虚拟现实。虚拟现实(Virtual Reality，简称VR)是近年来出现的高 新技术。从本质上来说，虚拟现实是一种先进的计算机用户接口，它通过给用户同时提供视、听、触等各种直观而又自然的实时感知交互手段，因此具有多感知性、存在感、交互性、自主性等重要特征。虚拟现实技术并不是一项单一的技术，而是多种技术综合后产生的，其核心的关键技术主要有动态环境建模技术、立体显示和传感器技术、系统开发工具 应用技术、实时三维图形生成技术、系统集成技术等五大项。 2.2虚拟现实技术特征 虚拟现实技术主要有四个特征：(1)沉浸性：主要是指让计算机产生一种虚拟的环境，让参与到其中的人有一种和现实世界一样的感觉，就如身临其境一般。(2)交互性：主要是指用户对计算机模拟出的虚拟环境中的物体具有可操作性和从虚拟环境中的物体上得到的 反馈。(3)想象力：主要是指虚拟现实技术它具有很广阔的想象空间，不仅可以模拟出现实存在的世界，而且还可以模拟出不存在的环境。(4)多感知性：主要是指这项技术不仅能够让我们感受到视觉和听觉这两种一般计算机就可以给我们提供的感觉外，还可以给我们提 供触觉、味觉等一般计算机难以模拟出的感觉。 三、虚拟现实技术的应用领域 虚拟现实技术在很多领域内均有比较理想的应用，如教育与培训、娱乐与艺术、医学、军事、商业等领域，下面我们将就其中几个比较典型的应用领域展开叙述。 3.1教育与培训
浅析：国内外虚拟现实技术发展现状和发展趋势 国外虚拟现实技术及产品有Google Earth, Microsoft Map Live, Intel Shockwave3D, Cult3D, ViewPoint, Quest3D，Virtools，WEBMAX等…… 一. 国内外虚拟现实几种主流技术的介绍 VRML技术 虚拟现实技术与多媒体、网络技术并称为三大前景最好的计算机技术。自1962年，美国青年（Morton Heilig）,发明了实感全景仿真机开始。虚拟现实技术越来越受到大众的关注。以三个I，即Immersion沉浸感，Interaction交互性，Imagination思维构想性，作为虚拟现实技术最本质的特点，并融合了其它先进技术。在国际互联网发展迅猛的今天，具有广泛的应用前景。重大的发展过程如下： VRML开始于20世纪90年代初期。1994年3月在日内瓦召开的第一届WWW大会上，首次正式提出了VRML这个名字。1994年10月在芝加哥召开的第二届WWW大会上公布了规范的VRML1.0标准。VRML1.0可以创建静态的3D景物，但没有声音和动画，你可以在它们之间移动，但不允许用户使用交互功能来浏览三维世界。它只有一个可以探索的静态世界。 1996年8月在新奥尔良召开的优秀3D图形技术会议-Siggraph'96上公布通过了规范的VRML2.0标准。它在VRML1.0的基础上进行了很大的补充和完善。它是以SGI公司的动态境界Moving Worlds提案为基础的。比VRML1.0增加了近30个节点，增强了静态世界，使3D场景更加逼真，并增加了交互性、动画功能、编程功能、原形定义功能。 1997年12月VRML作为国际标准正式发布，1998年1月正式获得国际标准化组织ISO 批准（国际标准号ISO/IEC14772-1:1997）。简称VRML97。VRML97只是在VRML2.0基础进行上进行了少量的修正。但它这意味着VRML已经成为虚拟现实行业的国际标准。 1999年底，VRML的又一种编码方案X3D草案发布。X3D整合正在发展的XML、JA V A、流技术等先进技术，包括了更强大、更高效的3D计算能力、渲染质量和传输速度。以及对数据流强有力的控制，多种多样的交互形式。 2000年6月世界web3D协会发布了VRML2000国际标准（草案），2000年9月又发布了VRML2000国际标准（草案修订版）。预计将在2002年，正式发表X3D标准。及相关3D浏览器。由此，虚拟现实技术进入了一个崭新的发展时代。 Wed3D协会其组织包括各种97家会员公司。主要公司如下：Sun、Sony、Hp、Oracle 、Philips 、3Dlabs 、ATI 、3Dfx 、Autodesk /Discreet、ELSA、Division、MultiGen、Elsa、NASA、Nvidia、France Telecom等等。 其中以Blaxxun和ParallelGraphics公司为代表，它们都有各自的VR浏览器插件。并各自开发基于VRML标准的扩展节点功能。使3D的效果，交互性能更加完美。支持MPEG，Mov、Avi等视频文件，Rm等流媒体文件，Wav、Midi、Mp3、Aiff等多种音频文件，Flash 动画文件，多种材质效果，支持Nurbs曲线，粒子效果，雾化效果。支持多人的交互环境，VR眼镜等硬件设备。在娱乐、电子商务等领域都有成功的应用。并各自为适应X3D的发展，以X3D为核心，有Blaxxun3D等相关产品。在虚拟场景，尤其是大场景的应用方面，以VRML标准为核心的技术具有独特的优势。相关网址如下：https://www.doczj.com/doc/b515523220.html, , https://www.doczj.com/doc/b515523220.html, 应用的画面：慕尼黑机场（电子商务）
XX科研院所 服务器虚拟集群系统 技术方案
目录 1前言 (1) 2项目建设必要性分析 (1) 3方案设计 (3) 3.1总体拓扑 (3) 3.2方案概述 (3) 3.3VM WARE 服务器虚拟化方案 (5) 3.3.1服务器虚拟化方案概述 (5) 3.3.2方案架构及描述 (7) 3.3.3方案优势 (15) 3.4C ITRIX X EN DE SKTOP桌面虚拟化方案 (16) 3.4.1桌面虚拟化概述 (16) 3.4.2方案架构及描述 (29) 3.4.3Citrix产品及功能描述 (36) 3.5V F OGLIGHT虚拟环境监控方案 (40) 3.5.1虚拟环境监控方案概述 (40) 3.5.2方案介绍 (44) 3.6接入网络解决方案 (54) 3.6.1方案描述 (54) 3.6.2物理布局设计 (58) 3.6.3方案优势 (59) 3.6.4业务服务器区接入层设计的创新发展 (60) 3.6.5基于Nexus产品的创新设计总结 (64) 4配置方案 (65)
1前言 广泛采用的IT 平台在应用范围和复杂性方面急速发展，服务器数量、网络复杂程度和存储容量也随着一波波的技术变革而激增。由此导致的诸多问题目前仍在困扰着各信息化部门。如：服务器利用率低下、多应用并存导致系统不稳定、整机备份还原困难、计划内或计划外的停机导致服务中断等。 服务器虚拟化技术，经过数十年的发展，成功的解决了这些问题，为基础资源整合提供了理想的解决方案。通过部署服务器虚拟集群，将多个服务器、网络存储设备、备份系统等作为一个资源池，从资源池中灵活的分配适当的资源给相应的应用，使得上述问题迎刃而解。今天，服务器虚拟化技术已经被广泛应用在各个领域，作为绿色数据中心的核心技术手段，发挥着重大的作用。 2项目建设必要性分析 随着信息化工作的不断推进，XX科研院所已建立若干重要应用系统等。这些系统的正常运行切实保障了XX科研院所的科研生产顺利开展，大大提高了工作效率和科研能力。这些应用无不需要良好的服务器环境作为支撑，而且随着应用数量及性能要求的不断提高，对服务器环境资源的要求也将越来越高。同时，随着科研生产对信息化的依赖性增强，保障数据中心稳定、不间断的运行显得越来越重要。 数据中心现有多台服务器，每台服务器都运行多个应用服务。目前主要存在以下几个问题： 1.服务器资源使用率不均匀平均使用率低于40%。 2.计划外或计划内停机维护，影响应用服务的不间断运行。 3.部署新应用的成本较高。 这些问题越来越严重的影响着数据中心安全稳定的运行，解决这些问题迫在眉睫。
建筑工程施工中虚拟仿真技术的应用发展 摘要：随着社会经济的迅速发展，虚拟仿真技术在建筑工程施工中的运用，能够及时发现建筑工程施工中存在的不足，在提高施工质量的同时，还能从根本上节省建筑工程的成本投资，为其今后的投入使用奠定基础。在此，本文针对建筑工程施工中虚拟仿真技术的应用发展，做以下论述。 关键词：建筑工程；施工；虚拟仿真技术；应用发展 Abstract: with the rapid development of social economy, the virtual simulation technology in architectural engineering in the construction of use, can prompt found construction, the deficiencies in the improvement of construction quality at the same time, still can fundamentally save the cost of construction project investment for the future of input use lay the foundation. In this, this article in view of the construction of the application of the virtual simulation technology development, do the following discusses. Keywords: building engineering; The construction; Virtual simulation technology; Application development 在21实际科学技术迅速发展的时代，计算机技术的普及，在推动社会发展的同时，还极大的改变了人们的日常生活。计算机智能系统在建筑工程施工中的运用，能够有效的规范工程施工技术，提高工程的管理水平，为建筑工程的施工质量提供有效的保障。在当前我国建筑工程施工领域中，常用的软件系统主要包括专家系统、智能管理系统、办公自动化系统等几个方面，这些计算机技术的应用，在原有的基础上弥补了传统施工方法及理论上的不足，避免了工程施工中不必要的麻烦。在此，本文从虚拟仿真技术、虚拟仿真系统在建筑施工中的应用以及虚拟仿真技术在工程施工中的研究和应用展望等三个方面出发，针对虚拟仿真技术在工程施工中存在的问题及完善途径，做以下简要分析： 一．虚拟仿真技术 在当前工程施工建设中，虚拟仿真技术是指通过计算机图形技术、计算机仿真技术、传感器技术、显示技术等多种学科的优势，为人机对话提供了更直接和更真实的三维界面，并能在多维信息空间上创建一个虚拟信息环境，使用户身临其境。在虚拟技术使用的过程中，除了能够对制定技术进行虚拟模仿外，还能通过真实逼真的环境，为技术的实提供相应的环境支持，在当前社会发展的过程中，虚拟仿真技术在多个领域中得到了飞速发展。而虚拟仿真技术在建筑工程施
关于虚拟现实的感想 以《黑客帝国》为代表的许多作品中，经常出现能够以假乱真的虚拟现实的故事设定。而如今，原本只是构想出的虚拟现实，已经逐渐深入到人们的生活中。 虚拟现实(Virtual Reality，简称VR，又译作灵境、幻真)是近年来出现的高新技术，也称灵境技术或人工环境。虚拟现实是利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界，提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟，让使用者如同身历其境一般，可以及时、没有限制地观察三度空间内的事物。 他给用户提供了更自然的交互方式，从而减轻了用户的负担，提高了效率。与从最早的人机会话，到目前被广泛应用的视窗操作相比，虚拟现实在技术上有了质的飞跃。 虚拟现实是用计算机合成的人工世界。那么，生成虚拟现实需要解决以下三个主要的问题： 1）以假乱真的境界：如何使观察者产生与现实环境一样的视觉、触觉与听觉。 2）互动性：如何产生与观察者动作相一致的现实感。 3）实时性：如何形成随时间推移的现实感。 为了实现和在真实世界中一样的感觉，就需要有能实现各种感觉的技术。人在真实世界中是通过眼睛、耳朵、手指、鼻子等器官来实现视觉、触觉（力觉）、嗅觉等功能的。人们通过视觉观看到色彩斑斓的外部环境，通过听觉感知丰富多彩的音响世界，通过触觉了解物体的形状和特性，通过嗅觉知道周围的气味。总之，通过各种各样的感觉，使我们能够同客观真实世界交互，使我们浸沉于和真实世界一样的环境中。 如今，虚拟现实已经广泛应用于军事、医疗、探测等容易收到条件限制的领域之中。使原本需要消耗巨大成本或是无法完成的工程得以顺利展开。 不仅如此，如果要想使VR系统更能够让人产生真实感，那么在这个环境中，则必然要存在受其他事物影响的因素。因为这个世界是人与人，人与物的相互影响的结构，而非一条单一的已经被设计好并被告知的道路。在VR系统中，使用户的行为能够影响其他用户的行为，或者反之，都将能更好的产生现实感。 虚拟现实的广泛用途，把计算机应用提高到一个崭新的水平，其作用和意义显而易见。此外，还可从更高的层次上来看待其作用和意义。一是在观念上，从“以计算机为主体”变成“以人为主体”。二是在哲学上使人进一步认识“虚”和“实”之间的关系。 虚和实的关系是一个古老的哲学问题。我们究竟是存在于客观世界中，还是处于自身的感官世界中，一直是唯物论和唯心论争论的焦点。以视觉为例，我们看到的一切，都是视网膜上的影像，更进一步的说，是传送到大脑的神经脉冲。曾有一句话被沿用了很久，“眼见为实”。而虚拟现实使之产生了二重性，看到的的景物对人的感官来说是实实在在的存在，但它又确实是虚拟的。可是按照虚拟的东西行事，又会得到正确的结果。“虚”与“实”之间原本清晰的界限在逐渐的被淡化。 随着技术的发展不依靠繁重设备的虚拟现实技术终将到来。
国内外虚拟现实技术的发展及应用现状 来源：投影时代更新日期：2008-12-03 作者：佚名 从1962年，Morton Heilig发明了实感全景仿真机开始。虚拟现实技术越来越受到大众的关注。以三个I，即Immersion沉浸感，Interaction交互性，Imagination思维构想性，作为虚拟现实技术最本质的特点，并融合了其它先进技术。 各国虚拟现实技术的研究及应用情况 美国 美国作为VR技术的发源地，其研究水平基本上就代表国际VR 发展的水平。目前美国在该领域的基础研究主要集中在感知、用户界面、后台软件和硬件四个方面。美国宇航局(NASA)的Ames实验室研究主要集中在以下方面：将数据手套工程化，使其成为可用性较高的产品；在约翰逊空间中心完成空间站操纵的实时仿真；大量运用了面向座舱的飞行模拟技术；对哈勃太空望远镜的仿真。现在正致力于一个叫“虚拟行星探索”(vPE)的试验计划。现在NASA己经建立了航空、卫星维护VR训练系统，空间站VR训练系统，并且已经建立了可
供全国使用的VR教育系统。北卡罗来纳大学(UNC)的计算机系是进行VR研究最早的大学，他们主要研究分子建模、航空驾驶、外科手术仿真、建筑仿真等。Loma lAnda大学医学中心的David Warner博士和他的研究小组成功地将计算机图形及VR的设备用于探讨与神经疾病相关的问题，首创了VR儿科治疗法。麻省理工学院(MIT)是研究人工智能、机器人和计算机图形学及动画的先锋，这些技术都是VR技术的基础，1985年M1T成立了媒体实验室，进行虚拟环境的正规研究。华盛顿大学华盛顿技术中心的人机界面技术实验室(1ilT lab)，将VR研究引入了教育、设计、娱乐和制造领域。 英国 在VR开发的某些方面，特别是在分布并行处理、辅助设备(包括触觉反馈)设计和应用研究方面，英国是领先的，尤其是在欧洲。英国主要有四个从事VR技术研究的中心：Windustries(工业集团公司)，是国际VR界的著名开发机构，在工业设计和可视化等重要领域占有一席之地；BritishAerospace正在利用VR技术设计高级战斗机座舱；Dimension International，是桌面VR的先驱。该公司生产了一系列的商业VR软件包，都命名为Superscape；Divison LTD公司在开发VISION、Pro Vision和su—pervision系统／模块化高速图形引擎中，率先使用了Tmnsputer和i860技术。 日本
138 虚拟现实技术的国内外研究现状与发展 杨江涛 （铜仁职业技术学院，贵州铜仁554300） 摘要：虚拟现实技术是一项新兴技术，结合了多种技术如多媒体技术、计算及图形技术、网络技术、人机交互技术、仿真技 术以及立体显示技术等等，前景非常的广阔。文章结合了虚拟现实技术国内外的研究现状对虚拟现实技术的发展趋势进行了分析。关键词：虚拟现实；三维现实；分布式中图分类号：F061.3 文献标识码：A 文章编号：1673-1131（2015）01-0138-01 虚拟现实（Virtual Reality ，简称VR ）是一种综合了多媒体技术、计算机图形技术、网络技术、人机交互技术、仿真技术以及立体显示技术等多种科学技术综合发展起来的计算机最新技术，综合应用了力学、光学、数学、机构运动学等学科。这种技术的特点就是用模仿的方式给用户创造一种虚拟的环境，通过感知行为如视觉、听觉和触觉等让用户有一种身临其境的感觉，并带有交互作用。现在虚拟现实的发展速度越来越快，内容也扩大了很多。 1国外虚拟现实技术研究现状 （1）虚拟现实技术在美国的研究现状。美国是虚拟现实技术的发源地，对于虚拟现实技术的研究最早是在20世纪40年代。一开始用于美国军方对宇航员和飞行驾驶员的模拟训练。随着科技和社会的不断发展，虚拟现实技术也逐渐转为民用，集中在用户界面、感知、硬件和后台软件四个方面。20世纪80年代，美国国防部和美国宇航局组织了一系列对于虚拟现实技术的研究，研究成果惊人。到了现在，已经建立了空间站、航空、卫星维护的VR 训练系统，也建立了可供全国使用的VR 教育系统；乔治梅森大学研制出了一套在动态虚拟环境中的流体实时仿真系统；波音公司利用了虚拟现实技术在真实的环境上叠加了虚拟环境，让工件的加工过程得到有效的简化；施乐公司主要将虚拟现实技术用于未来办公室上，设计了一项基于VR 的窗口系统。传感器技术和图形图像处理技术是上述虚拟现实项目的主要技术，从目前来看，时间的实时性和空间的动态性是虚拟现实技术的主要焦点。 （2）虚拟现实技术在欧洲的研究现状。在欧洲，英国在辅助设备设计、分布并行处理和应用研究方面是领先的，在硬件和软件的领域处于领先地位。欧洲其它一些比较发达的国家如德国以及瑞典等也积极进行了虚拟现实技术的研究和应用：德国将虚拟现实技术应用在了对传统产业的改造、产品的演示以及培训三个方面，可以降低成本，吸引客户等等；瑞典的DIVE 分布式虚拟交互环境是一个在不同节点上的多个进程可以在同一个师姐中工作的一直分布式系统。 2国内虚拟现实技术研究现状 我国对于虚拟现实技术的研究和国外一些发达国家还存在相当大的一段距离，但随着计算机系统工程以及计算机图形学等技术的发展速度越来越快，我国各界人士对于虚拟现实技术也越来越重视，正在积极进行虚拟环境的建立以及虚拟场景模型分布式系统的开发等等。国内许多高校和研究机构也都在积极的进行虚拟现实技术的研究以及应用，并取得了不错的成果： 北京航空航天大学时国内最早进行虚拟现实技术研究的 单位之一，建立了一种分布式虚拟环境，可以提供虚拟现实演示环境、实施三维动态数据库、用于飞行员训练的虚拟现实系统以及虚拟现实应用系统的开发平台等等，并对虚拟环境中物体物理特性的表示和处理着重进行了研究，并在虚拟显示的视觉接口硬件方面进行开发，并提出了相关的算法和实现方法。 清华大学国家光盘工程研究中心采用了QuickTime 技术实现了大全景VR 制布达拉宫；哈尔品工业大学计算机系成功解决了表情和唇动合成的技术问题等。 3虚拟现实技术的发展趋势 （1）动态环境建模技术。虚拟环境的建立是虚拟现实技术的核心内容，而动态环境建模技术的目的就是对实际环境的三维数据进行获取，从而建立对应的虚拟环境模型，创建出虚拟环境。 （2）实时三维图形生成和显示技术。在生成三维图形方面，目前的技术已经比较成熟，关键是怎么样才能够做到实时生成，在不对图形的复杂程度和质量造成影响的前提下，如何让刷新频率得到有效的提高是今后重要的研究内容。另外，虚拟现实技术还依赖于传感器技术和立体显示技术的发展，现有的虚拟设备还不能够让系统的需要得到充分的满足，需要开发全新的三维图形生成和显示技术。 （3）适人化、智能化人机交互设备的研制。虽然手套和头盔等设备能够让沉浸感增强，但在实际使用当中效果并不尽如人意。交互方式使用最自然的视觉、听觉、触觉和自然语言的话，能够让虚拟现实的交互性效果得到有效的提高。 （4）大型网络分布式虚拟现实的研究与应用。网络虚拟现实是指多个用户在一个基于网络的计算机集合当中，对新型的人机交互设备进行一个用，介入计算机中，产生适用于用户的虚拟情景环境。分布式虚拟环境系统除了要让复杂虚拟环境计算的需求得到满足之外，还需要让协同工作以及分布式仿真等应用对共享虚拟环境的自然需要得到满足。分布式虚拟现实可以看成是一种基于网络的虚拟现实系统，可以让多个用户同时参与，让不同地方的用户进入到同一个虚拟现实环境当中。目前，分布式虚拟现实系统已经成为了全世界的研究热点，我国也由杭州大学、北京航空航天大学、中国科学院软件所、中国科学院计算所以及装甲兵工程学院等单位共同感开发了一个分布虚拟环境基础信息平台，为我国开展分布式虚拟现实的研究提供了必要的软硬件基础环境和网络平台。 2015 （Sum.No 145） 信息通信 INFORMATION &COMMUNICATIONS 2015年第1期（总第145期）
服务器集群技术方案 集群（Cluster）技术是发展高性能计算机的一项技术。它是一组相互独立的计算机，利用高速通信网络组成一个单一的计算机系统，并以单一系统的模式加以管理。其出发点是提供高可靠性、可扩充性和抗灾难性。一个集群包含多台拥有共享数据存储空间的服务器，各服务器通过内部局域网相互通信。当一台服务器发生故障时，它所运行的应用程序将由其它服务器自动接管。在大多数模式下，集群中所有的计算机拥有一个共同的名称，集群内的任一系统上运行的服务都可被所有的网络客户使用。采用集群系统通常是为了提高系统的稳定性和网络中心的数据处理能力及服务能力。 当前主流的集群方式包括以下几种： 1.服务器主备集群方式 服务器主-备方式由一台服务器在正常运行状态提供对外服务，其它集群节点作为备份机，备份机在正常状态下不接受外部的应用请求，实时对生产机进行检测，当生产机停机时才会接管应用服务，因此设备利用率最高可达50%。主备方式集群如下图所示，节点2为正常提供服务的服务器，运行多个应用（pkgA,pkgB..）,节点1平时只监控节点2的状态，不对外提供服务，当节点2出现故障时，节点1将把两个应用接管过来，并对外提供服务。 图表错误!文档中没有指定样式的文字。-1主备方式集群 2.服务器互备份集群方式
多台服务器组成集群，每台服务器运行独立的应用，同时作为其它服务器的备份机，当主应用中断，服务将被其它集群节点所接管，接管服务的节点将运行自身应用和故障服务器的应用，这种方式各集群节点的硬件资源均可被应用于对外服务。互备方式集群如下图所示，节点1和节点2分别运行1个或多个不同的应用,但只对外提供本地的主应用，两个节点之间互相进行监控，集群中任何一个节点出现故障后，另一个节点把故障节点的主应用接管过来，所有应用服务由一台服务器完成。 图表错误!文档中没有指定样式的文字。-2互备份方式集群这种方式的主要缺点在于： 由于需要重新启动数据库核心进程，无法保证数据库系统连续不间断地 运行 在系统切换的过程中，客户端与服务器之间的数据库连接会中断，需要 重新进行数据库的连接和登录工作 由于数据库系统只能在一台服务器上运行，另一台服务器无法分担系统 的负载，实际上造成了客户投资的浪费。在有些系统中，为了解决双机 负载分担的问题，将应用系统人为分割为两个数据库系统，分别在两台 服务器上运行。这种方式在一定程度上解决了负载分担的问题，但给系 统管理、统计分析等业务处理带来了很多额外的复杂性 3.服务器并行集群方式