基于LVS集群的负载均衡应用.pdf

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1、基于LVS集群的负载均衡应用郑志娴曾凌静(福建交通职业技术学院,福建福州350007)[摘要]基于集群与负载均衡,进一步介绍了LVS/DR的基本结构、性能及体系结构。并衡集群的方案,从服务器集群、分布式计算等方面解决了高并发数下车载终端的接入问题和向分一定的实际意义。[关键字】负载均衡;LVS;集群;虚拟服务器1.引言在各种网络服务普遍应用的今天,由于信息技术的迅猛发展,经常面临海量信息的处理,单机的处理能力往往不足,对用硬件和软件方法实现高可伸缩、高可用网络服务的需求不断增长。而如何在完成同样功能的多个网络设备之间实现合理的业务

2、量分配,使之不会出现一台设备过忙、而别的设备却未充分发挥处理能力的情况,就成了一个问题,负载均衡机制也因此应运而生。本文中所应用到的系统是集3G、通信、计算机、网络技术于一体,主要实现对物流公司各种营运车辆的安全、管理、生产提供服务。系统的构架为集中式和分布式相结合,即中心管理平台负责公司的数据通信、存储、处理、分发;各分中心负责范围内车辆监控管理;工作站负责接入车辆日常使用、维护和服务。公司中心管理平台与各分中心为互相备份关系,保证系统稳定、安全运行。高并发和大流量的网络压力,对系统提出了很高的要求,负责通讯的服务器需要承担终端

3、接入解析服务,信息转发和处理等任务,必须采用具有快速处理能力而且可扩展性良好的方案。本文中的系统采用LVS/DR(LinuxVirtualServerviaDirectRouting)模式来实现负载均衡。2.集群与负载均衡2.1集群集群是指一组独立的计算机系统构成的一个松耦合的多处理器系统,它们之间通过网络实现进程间的通讯。应用程序可以通过网络共享内存进行消息传送,实现分布式计算机lll。集群可以将多台计算机连接起来协同运作以对外提供各种服务。2.2负载均衡网络的负载均衡是一种动态均衡技术,通过实时地分析数据包,掌握网络中的数据流

4、量状况,把任务合理均衡地分配出去。这种技术基于现有网络结构,提供了一种扩展服务器带宽和增加服务器吞吐量的廉价有效的方法,加强了网络数据处理能力,提高了网络的灵活性和叮用性121。2.3集群和负载均衡技术(1)采用集群技术,可以使用多台相对廉价的计算机集群,完成以前小型机甚至中大型机才可以完成的功能和任务,达到高性能的目的。(2)如果单台机器故障,其余服务器可以平稳接替故障点服务器,可实现对用户的不间断服务,达到高可用性。(3)便利的可伸缩性,随着终端数量的增加,如果需要添加新服务器,可以不影响业务正常使用的情况下,将系统扩容,因此

5、,将来受到限制的将只是用户方的网络带宽,对服务器的承受能力只是添加新服务器的问题(4)高性能计算,即充分利用集群中的每一台计算机的资源,实现复杂运算的并行处理,可以用于高端计算领域如科学计算领域和海量数据分析领域。(5)负载平衡,即把负载压力合理分配到集群中的每一台计算机上,以减轻主服务器的压力,降低对主服务器的硬件和软件要求。3.LVS方案在如今得到了广泛应用的Linux平台下,LVS(LinuxVirtualServer)负载均衡集群是应用最广泛的负载均衡解决方案。LVS架设的服务器集群系统从体系结构上看是透明的,最终用户只感

6、觉到一个虚拟服务器。物理服务器之间可以通过高速的LAbl或分布在各地的WAN相连。最前端是负载均衡器,它负责将各种服务请求分发给后面的集群的服务器,让整个集群表现得像一个服务于同一口地址的虚拟服务器【扪。由于实现了多机器集群,使得整个虚拟的服务器具有强大的处理能力,并且具有良好的可伸缩性。3.1LvS/DR的基本结构LVS方式的集群从结构上可分为两部分:前端的负载均衡器和后端的真实服务器。前端的负载均衡器将来自外界的请求调度到集群后端不同的服务器上去执行。真实服务器负责真正提供各种应用服务,其数量可以根据实际需求进行增减。3.2L

7、vS/DR的性能LVS服务器集群系统具有良好的伸缩性,由于是在内作者简介:郑志娴,女,福建福州人,本科,讲师,研究方向:网络开发、计算机应用。数据库。一53—≯灞鼻瀑》簪翮缓葛通信核中作四层交换,只花128个字节记录一个连接信息。一个有512M可用内存的机器理论上可以支持到四百万个并发连接,如配置100M网卡,采用DR调度模式,集群系统的吞吐量可高达1Gbits/s:如配置千兆网卡,则系统的最大吞吐量可接近lOGbits/s。3.3LVS囝R和传统的负载均衡解决方案的比较其它常见的负载均衡方案是网络地址转换和NAT方式。(1)网络

8、地址转换用户通过虚拟P地址访问服务时,访问请求的报文会到达负载调度器,由它进行负载均衡调度,从一组真实服务器选出一个,将报文的目标地址的虚拟IP改写成选定服务器的地址,报文的目标端口改写成选定服务器的相应端口,最后将报文发送给选定的服务器。真实服务

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