基于LVS的高可用負載均衡集群系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、當今計算機技術(shù)已進入以網(wǎng)絡(luò)為中心的計算時代。由于客戶/服務(wù)器模型的簡單性、易管理性和易維護性，客戶/服務(wù)器計算模式在網(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)、視頻點播等）都是圍繞著 Web進行。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)帶寬的增長遠高于服務(wù)器響應(yīng)速度和存儲訪問速度的增長，可以預(yù)見的是越

2、來越多的瓶頸會出現(xiàn)在服務(wù)器端。如何建立高可用的、高性價比、可伸縮的、易管理的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)平臺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負載均衡的虛擬服務(wù)器集群技術(shù)應(yīng)運而生。
　　 基于 Linux的虛擬服務(wù)器集群技術(shù)（簡稱 LVS），其實現(xiàn)目標是創(chuàng)建一個具有高可用的、高性價比、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LVS是如何在若干個松散連

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

4、義，介紹了網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用對服務(wù)器性能的要求，同時提出提高服務(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框架對數(shù)據(jù)包處理方式、LVS調(diào)度算法及 IPVS軟件實現(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)實際需要，進行了集群系統(tǒng)需求分析，并根據(jù)分析結(jié)果對集群系統(tǒng)進行總體設(shè)計和配置方案設(shè)計。然后，根據(jù)設(shè)計方案，進行了詳細的安裝和配置，實現(xiàn)了這一集群系統(tǒng)。最后，對實現(xiàn)的集群進行了集群模式測試、高可用性測試和擴展性測試。測試結(jié)果表明，筆者設(shè)計的基于 LVS的高可用負載均衡集群系統(tǒng)是可行的、可用的、可靠的。
　　 5、對本課題進行小結(jié)及提出尚需改進完善的問題，并且對下一步研究的方向做了展望