三种LVS负载均衡模式及性能研究.pdf

《三种LVS负载均衡模式及性能研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、堍信息技术三种LVS负载均衡模式及性能研究苏命峰0(1．湖南商务职业技术学院2．湖南大学信息科学与工程学院)摘要：LVS集群可适应不断增长的网络访问需求，其原理是将多台计算机集合在一起，统一对外提供响应，实现集群系统的高可靠性、扩展性、可用性等。通过研究LVS体系结构，比较分析三种不同的LVS负载均衡模式，并就其系统性能进行测试。实验结果表明：VS／DR模式的系统性能最优。关键词：LVS；负载均衡；集群；性能根据工作模式、调度策略和内容分发到集群内部各台1前言真实服务器上；服务器则通过负载均衡器响应请求或随着Intemet飞速发展，Web、Mail

2、、Media等网将结果直接返回给客户。服务器集群的结构对客户是络应用己成为生活中的重要组成部分。Web等网络服透明的，客户访问集群系统提供的网络服务就像访问务器面对越来越多的用户访问请求，仅靠单个服务器一台高性能、高可用的服务器(地址为虚拟IP地址)已远远不能满足需求。为了满足不断增长的服务器性一样。负载均衡器可以采用IP负载均衡技术、基于能需求，实现系统的高可靠性，常采用DNS、反向代内容请求分发技术或两者相结合的技术。由于负载均理服务器、NAT地址转换和集群等负载均衡技术。衡器运行在Linux操作系统的内核中，无需在用户态其中，章文嵩提出基于L

3、inux集群的可伸缩网络服务和内核态之间切换，故调度开销小，占用资源少，效体系结构(LinuxVirutalServer，LVS[】)能提供负载率较高。均衡、可伸缩性和高可用性等性能，是目前广泛应用且成熟的集群技术。本文分析网络地址转换、隧道和直接路由等三种实现LVS的方式，针对三种LVS模式分别设计实现一个Web服务器集群，并采用wAS测试软件仿真大量网络用户，进行并发访问测试，最终得出三种LVS负载均衡模式的系统性能分析结果。2LVS体系结构图1LVS体系结构LVS集群系统在两个层次上实现负载均衡，分别是基于层的IPVS和基于应用层的KTCPV

4、S内容为避免负载均衡器单点故障导致整个LVS集群请求分发方式。它们均在Linux内核中实现，可将一系统不可用，可设置Master、Slaver两台负载均衡器，组服务器构成一个可伸缩的、高可用的网络虚拟服务它们分别处于活跃、备用工作状态，两者之间通过器，对外提供一个虚拟II)地址，响应用户访问请求。Heartbeat[2]机制实时监测对方的健康状态。如果负载LVS体系结构由三部分组成，如图1所示。均衡器Master宕机，则Slaver立即由备用跳转为活跃2．1负载均衡器(Loadbalancer)状态，以确保系统的高可用性。负载均衡器是整个集群系统对

5、外提供服务的前2．2服务器池(Serverpoo1)端，它将用户访问请求(目的地址为虚拟IP地址)，服务器池由真正响应客户请求的真实服务器(简}基金项目：湖南省高等学校科学研究项I~I(09C1206)2011年第6期自动化与信息工程17称节点)组成，这些节点可提供Web、Mail、Media包1”，根据预设的调度算法，改写为某台真实服务或DNS等网络服务。根据访问需求的变化，服务器器的目的地址和目的端口号，如“请求数据包2”，池可灵活增加或减少节点数目，集群系统的整体访问转发给真实服务器；同时在负载均衡器的Hash表中性能随着节点数量的增加呈线性

6、增长。LVS通过负载记录这两个II)地址和端口的映射关系。真实服务器均衡器实时监控节点，将有故障的节点及时从服务器负责处理、应答请求。负载均衡器将真实服务器响应池中移除，确保系统的高可用性。的“应答数据包1”，根据Hash表中的记录，将报2．3共享存储(Sharedstorage)文的源地址和源端口号改为的虚拟II，地址和对应共享存储为服务器池提供统一的存储空间，使服端口，如“应答数据包2”，再返回给客户，完成整务器池的节点拥有相同的内容，提供相同的服务，对个负载调度过程。当这个连接的下一个报文到达时，于同步更新更方便，系统数据维护更简单。一般共享

7、负载均衡器根据Hash表中记录，将请求和应答报文存储为数据库、网络文件系统或是分布式文件系统。进行同样的改写，转发给相同的真实服务器和用户。对于大规模的集群系统，可使用分布式文件系统存用NAT技术时，请求和响应报文都必须经过负储，如AFSf、GFSN、Lustre[和TFS[等，有良好载均衡器进行目的(和源)IP地址和端口的重写，当的伸缩性和可用性。用户请求越来越多，真实服务器数量增加到一定程度3LVS的3种实现模式时，负载均衡器的处理能力将成为瓶颈。3．2MS／TUN模式在负载均衡调度实现的技术中，负载均衡技术为了解决VS／NAT模式的负载均衡器

8、瓶颈问题，的应用比较广泛并且效率很高。基于LVS的核心软针对大多数Intemet服务的请求报文时间较短而响应件IPVS有三