基于LVS的高可用負(fù)載均衡集群系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、當(dāng)今計(jì)算機(jī)技術(shù)已進(jìn)入以網(wǎng)絡(luò)為中心的計(jì)算時(shí)代。由于客戶/服務(wù)器模型的簡單性、易管理性和易維護(hù)性，客戶/服務(wù)器計(jì)算模式在網(wǎng)上被大量采用。大量的服務(wù)和應(yīng)用（如新聞服務(wù)、網(wǎng)上銀行、電子商務(wù)、視頻點(diǎn)播等）都是圍繞著 Web進(jìn)行。這促使 Internet用戶劇烈增長和 Internet流量爆炸式地增長。
　　 這給網(wǎng)絡(luò)帶寬和服務(wù)器端都帶來巨大的挑戰(zhàn)，從網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展來看，網(wǎng)絡(luò)帶寬的增長遠(yuǎn)高于服務(wù)器響應(yīng)速度和存儲(chǔ)訪問速度的增長，可以預(yù)見的是越

2、來越多的瓶頸會(huì)出現(xiàn)在服務(wù)器端。如何建立高可用的、高性價(jià)比、可伸縮的、易管理的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)平臺(tái)來滿足不斷增長的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用需求己成為迫在眉睫的問題。在這種情況下，基于 Linux負(fù)載均衡的虛擬服務(wù)器集群技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。
　　 基于 Linux的虛擬服務(wù)器集群技術(shù)（簡稱 LVS），其實(shí)現(xiàn)目標(biāo)是創(chuàng)建一個(gè)具有高可用的、高性價(jià)比、可伸縮的、易管理的基于 Linux操作系統(tǒng)的服務(wù)器集群，來滿足日益增長的網(wǎng)絡(luò)需求。本文就是針對(duì)LVS是如何在若干個(gè)松散連

3、接的獨(dú)立服務(wù)器之上架構(gòu)一個(gè)集群服務(wù)器，使整個(gè)集群結(jié)構(gòu)對(duì)外界用戶來說表現(xiàn)為一個(gè)服務(wù)器來提供高可用的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。
　　 本文中的另一個(gè)重點(diǎn)是如何平衡各計(jì)算機(jī)之間的負(fù)載從而提高整個(gè)系統(tǒng)的性能。通過各種負(fù)載算法改善系統(tǒng)的性能，在多臺(tái)計(jì)算機(jī)之間合理地分配負(fù)載，避免在集群中某臺(tái)服務(wù)器過忙，而其他節(jié)點(diǎn)負(fù)載較輕的問題，使各臺(tái)計(jì)算機(jī)的負(fù)載基本達(dá)到均衡一致。
　　 本文主要進(jìn)行了以下幾個(gè)方面的工作：
　　 1、介紹了論文選題的背景和意

4、義，介紹了網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用對(duì)服務(wù)器性能的要求，同時(shí)提出提高服務(wù)器性能的兩種方案；
　　 2、敘述了和本課題相關(guān)的集群與均衡理論，包括集群的定義、分類、發(fā)展，負(fù)載均衡技術(shù)的相關(guān)概念、均衡算法、均衡策略等；
　　 3、研究了 Linux內(nèi)核中 Netfilter框架對(duì)數(shù)據(jù)包處理方式、LVS調(diào)度算法及 IPVS軟件實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)。講解如何用 Linux虛擬服務(wù)器構(gòu)建集群系統(tǒng)，包括：LVS的結(jié)構(gòu)、框架、核心軟件、體系結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)LVS的三種方式

5、等；
　　 4、結(jié)合筆者所在的香港文匯網(wǎng)實(shí)際需要，進(jìn)行了集群系統(tǒng)需求分析，并根據(jù)分析結(jié)果對(duì)集群系統(tǒng)進(jìn)行總體設(shè)計(jì)和配置方案設(shè)計(jì)。然后，根據(jù)設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行了詳細(xì)的安裝和配置，實(shí)現(xiàn)了這一集群系統(tǒng)。最后，對(duì)實(shí)現(xiàn)的集群進(jìn)行了集群模式測(cè)試、高可用性測(cè)試和擴(kuò)展性測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明，筆者設(shè)計(jì)的基于 LVS的高可用負(fù)載均衡集群系統(tǒng)是可行的、可用的、可靠的。
　　 5、對(duì)本課題進(jìn)行小結(jié)及提出尚需改進(jìn)完善的問題，并且對(duì)下一步研究的方向做了展望