linux服务器集群系统lvs简介

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1、Linux服务器集群系统LVS简介　　本文介绍了Linux服务器集群系统――LVS（LinuxVirtualServer）项目的产生背景和目标，并描述了LVS服务器集群框架及目前提供的软件，列举LVS集群系统的特点和一些实际应用，最后，本文谈论了LVS项目的开发进展和开发感触。　　1.背景　　当今计算机技术已进入以网络为中心的计算时期。由于客户/服务器模型的简单性、易管理性和易维护性，客户/服务器计算模式在网上被大量采用。在九十年代中期，万维网（Ether、ATM、GigabitEther等不断地涌现，10GigabitEther即将就绪，在主干网上密集波

2、分复用（D）将成为宽带IP的主流技术[2,3]，Lucent已经推出在一根光纤跑800Gigabit的anageability），整个系统可能在物理上很大，但应该容易管理。　　价格有效性（Cost-effectiveness），整个系统实现是经济的、易支付的。　　2.服务器集群系统　　对称多处理（SymmetricMulti-Processor，简称SMP）是由多个对称的处理器、和通过总线共享的内存和I/O部件所组成的计算机系统。SMP是一种低并行度的结构，是我们通常所说的紧耦合多处理系统，它的可扩展能力有限，但SMP的优点是单一系统映像（SingleSy

3、stemImage），有共享的内存和I/O，易编程。　　由于SMP的可扩展能力有限，SMP服务器显然不能满足高可伸缩、高可用网络服务中的负载处理能力不断增长需求。随着负载不断增长，会导致服务器不断地升级。这种服务器升级有下列不足：一是升级过程繁琐，机器切换会使服务暂时中断，并造成原有计算资源的浪费；二是越往高端的服务器，所花费的代价越大；三是SMP服务器是单一故障点（SinglePointofFailure），一旦该服务器或应用软件失效，会导致整个服务的中断。　　通过高性能网络或局域网互联的服务器集群正成为实现高可伸缩的、高可用网络服务的有效结构。这种松耦

4、合结构的服务器集群系统有下列优点：　　性能　　网络服务的工作负载通常是大量相互独立的任务，通过一组服务器分而治之，可以获得很高的整体性能。　　性能/价格比　　组成集群系统的PC服务器或RISC服务器和标准网络设备因为大规模生产降低成本，价格低，具有最高的性能/价格比。若整体性能随着结点数的增长而接近线性增加，该系统的性能/价格比接近于PC服务器。所以，这种松耦合结构比紧耦合的多处理器系统具有更好的性能/价格比。　　可伸缩性　　集群系统中的结点数目可以增长到几千个，乃至上万个，其伸缩性远超过单台超级计算机。　　高可用性　　在硬件和软件上都有冗余，通过检测软硬

5、件的故障，将故障屏蔽，由存活结点提供服务，可实现高可用性。　　当然，用服务器集群系统实现可伸缩网络服务也存在很多挑战性的工作：　　透明性（Transparency）　　如何高效地使得由多个独立计算机组成的松藕合的集群系统构成一个虚拟服务器；客户端应用程序与集群系统交互时，就像与一台高12345下一页....，。性能、高可用的服务器交互一样，客户端无须作任何修改。部分服务器的切入和切出不会中断服务，这对用户也是透明的。　　性能（Performance）　　性能要接近线性加速，这需要设计很好的软硬件的体系结构，消除系统可能存在的瓶颈。将负载较均衡地调度到各台服

6、务器上。　　高可用性（Availability）　　需要设计和实现很好的系统资源和故障的监测和处理系统。当发现一个模块失败时，要这模块上提供的服务迁移到其他模块上。在理想状况下，这种迁移是即时的、自动的。　　可管理性（Manageability）　　要使集群系统变得易管理，就像管理一个单一映像系统一样。在理想状况下，软硬件模块的插入能做到即插即用（PlugPlay）。　　可编程性（Programmability）　　在集群系统上，容易开发应用程序。　　3.LinuxVirtualServer项目　　针对高可伸缩、高可用网络服务的需求，我们给出了基于IP层和

7、基于内容请求分发的负载平衡调度解决方法，并在Linux内核中实现了这些方法，将一组服务器构成一个实现可伸缩的、高可用网络服务的虚拟服务器。　　虚拟服务器的体系结构如图2所示，一组服务器通过高速的局域网或者地理分布的广域网相互连接，在它们的前端有一个负载调度器（LoadBalancer）。负载调度器能无缝地将网络请求调度到真实服务器上，从而使得服务器集群的结构对客户是透明的，客户访问集群系统提供的网络服务就像访问一台高性能、高可用的服务器一样。客户程序不受服务器集群的影响不需作任何修改。系统的伸缩性通过在服务机群中透明地加入和删除一个节点来达到，通过检测节点

8、或服务进程故障和正确地重置系统达到高可用性。由于我们的负载调度技术