（計算機應(yīng)用技術(shù)專業(yè)論文）linux服務(wù)器集群的構(gòu)建及在web服務(wù)中的應(yīng)用研究.pdf

摘要 摘要 隨著互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)量的快速增長 數(shù)據(jù)流量和計算強度不斷增大 當前b s 服 務(wù)模式下 服務(wù)器端越來越成為網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)發(fā)展的瓶頸 如何建立高可靠 高性價 比 可擴展的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)來滿足不斷增長的網(wǎng)絡(luò)需求己成為當前亟待解決的問題 基于l i n u x 虛擬服務(wù)器 l i n u xv i r t u a ls e r v e r 的集群技術(shù)正是解決上述問題的方 法之一 本文針對校園網(wǎng)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)教學服務(wù)器存在的訪問瓶頸問題 采用l i n u x 虛擬服 務(wù)器集群技術(shù) 利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備構(gòu)建了一個具有負載均衡功能的w e b 服務(wù) 器集群 該集群可以將訪問請求自動均衡到多個服務(wù)器 同時具有高可用性和易 擴展等優(yōu)點 負載均衡調(diào)度算法是l v s 集群實現(xiàn)的關(guān)鍵 本文對l v s 的調(diào)度算法進行了 認真研究 指出其不足之處 提出并實現(xiàn)了一種動態(tài)反饋負載均衡算法 實驗證 明該算法的效率要高于加權(quán)最小連接算法 本文主要工作如下 1 提出基于l v s 的w e b 服務(wù)器集群的方案 該方案可以提高課件服務(wù)器 的性能 解決課件服務(wù)器的訪問瓶頸問題 2 研究了l v s 集群的體系結(jié)構(gòu) 工作原理和軟件結(jié)構(gòu)以及實現(xiàn)細節(jié) 重點 分析了l v s 集群中采用的四種調(diào)度算法 總結(jié)了各種調(diào)度算法的優(yōu)缺點 3 提出并實現(xiàn)了一種利用后端真實服務(wù)器的實時負載信息的動態(tài)反饋負載 均衡算法 相對于靜態(tài)調(diào)度算法 本算法不會出現(xiàn)負載傾斜狀況 能更好的平衡 各服務(wù)器間的負載 4 采用v s n a t 模式和加權(quán)最少連接調(diào)度算法 組建了一個基于i p 層負載 均衡技術(shù)的w e b 服務(wù)器集群 5 在w e b 服務(wù)器集群上測試了動態(tài)反饋負載均衡算法的性能和集群系統(tǒng)的 容錯性及伸縮性 結(jié)果表明該算法能夠很好的滿足實際需求 具有很好的容錯性 和伸縮性 動態(tài)反饋調(diào)度算法極大的提高了服務(wù)器集群的性能 關(guān)鍵詞l v s 集群 負載均衡 動態(tài)反饋 a b s t r a e t a b s t r a c t a l o n g 慚廿1t h er a p i dg r o w t ho fi n t e m e t t h ed a t af l u xa n dc a l c u l a t i o ni n t e n s i o n g r o wu pc o n t i n u a ll y a n dm o r ea n dm o r eb o t t l e n e c k sw o u l da p p e a ri nt h es e r v e r s u n d e rt h ep r e s e n tb ss e r v i c em o d e l i th a sb e c o m eap r o b l e ms t a r e di nt h ef a c et o b u i l das e r v e rw i t hh i g hr e l i a b i l i t y h i g hp e r f o r m a n c e p r i c e a n ds c a l a b i l i t yt om e e tt h e i n c r e a s i n gr e q u i r e m e n t so fl o a d i nt h i sc i r c u m s t a n c e s o n es o l u t i o no ft h ea b o v e p r o b l e mi st h ec l u s t e rb a s e do nl i n u x v i r t u a ls e r v e r a i m i n ga ts o l v i n gt h es e r v i c e b o t t l e n e c k so fc o u r s e w a r es e r v e ri nc a m p u s n e t w o r k t h et h e s i sb u i l tal o a db a l a n c i n gw e bs e r v e r c l u s t e rt a k i n ga d v a n t a g eo f l i n u xv i r t u a ls e r v e ra n dt h ee x i s t i n gd e v i c e t h ec l u s t e rh a sa d v a n t a g e so fa u t o m a t i c l o a db a l a n c i n g h i g hu s a b i l i t ya n de a s ys c a l a b i l i t y l o a db a l a n c i n gs c h e d u l i n ga l g o r i t h mi st h ek e yt or e a l i z i n gl v sc l u s t e r t h e t h e s i sp r o f o u n d l ys t u d i e ds c h e d u l i n ga l g o r i t h m p o i n t e dt h ew e a k n e s s e so fc u r r e n t a l g o r i t h m su s e di nl v sc l u s t e r a n dp r e s e n t e dad y n a m i cf e e d b a c ka l g o r i t h mo f l o a d b a l a n c i n g t h ee x p e r i m e n t si m p l e m e n t e di nt h i ss t u d ys h o wt h ee f f i c i e n c yo fn e w a l g o r i t h mi ss u p e r i o rt ow e i g h t e dl e a s tc o n n e c t i o ns c h e d u l i n g t h em a i nc o n t e n t so ft h i ss t u d yi n c l u d e 1 b r i n g sf o r w a r das c h e m et ob u i l dw e bs e r v e rc l u s t e ru s i n gl v s t h es c h e m e c a ni m p r o v et h e p e r f o r m a n c e o fc o u s e r w a r es e r v e r s o l v et h eb o t t l e n e c k so f c 0 u s e n a r es e r v e r 2 t h es t u d yo ft h ea r c h i t e c t u r e p r i n c i p l e s o f t w a r es t r u c t u r ea n dd e t a i l so ft h e i m p l e m e n t a t i o no fl v sc l u s t e r p a ym o r ea t t e n t i o nt ot h ef o u rs c h e d u l i n ga l g o r i t h m s i m p l e m e n t e di nl v s a n dg i v e st h ea d v a n t a g e sa n dd i s a d v a n t a g e so fe a c hs c h e d u l e 3 p r e s e n t i n ga n di m p l e m e n t i n gad y n a m i cf e e d b a c ka l g o r i t h mo fl o a db a l a n c i n g u s i n gt h er e a l t i m el o a di n f o r m a t i o no fr e a ls e r v e r s t h ed y n a m i ca l g o r i t h mb a l a n c e s t h el o a d i n gb e t t e ri nr e a ls e r v e r sr e l a t i v et os t a t i ca l g o r i t h m 4 s e l e c t i n gt h ev s n a tm o d e la n dw l cs c h e d u l i n gw ed e s i g na n d c o n s t r u c ta w e bs e r v e rc l u s t e rb a s e do ni pl a y e r sl o a db a l a n c i n g t e s tt e s t i f i e st h ec l u s t e ri sg o o d e n o u g ht om e e tt h ep r a c t i c eo fw e b t e a c h i n gr e q u i r e m e n t s 5 i m p l e m e n t i n ga n dt e s t i n gt h ed y n a m i cf e e d b a c ka l g o r i t h mo fl o a db a l a n c i n g a n do nw e bs e r v e rc l u s t e r t h er e s u l tt e s t i f i e si tc a ni m p r o v et h ep e r f o r m a n c eo ft h e c l u s t e rg r e a t l y i i i 北京工業(yè)大學工學碩士學位論文 k e yw o r d sl v s c l u s t e r l o a db a l a n c i n g d y n a m i cf e e d b a c k i v 獨創(chuàng)性聲明 本人聲明所呈交的論文是我個人在導師指導下進行的研究工作及取得的研 究成果 盡我所知 除了文中特別加以標注和致謝的地方外 論文中不包含其他 人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果 也不包含為獲得北京工業(yè)大學或其它教育機構(gòu) 的學位或證書而使用過的材料 與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均 已在論文中作了明確的說明并表示了謝意 虢搏腳鼉k 關(guān)于論文使用授權(quán)的說明 本人完全了解北京工業(yè)大學有關(guān)保留 使用學位論文的規(guī)定 即 學校有權(quán) 保留送交論文的復印件 允許論文被查閱和借閱 學?？梢怨颊撐牡娜炕虿?分內(nèi)容j 可以采用影印 縮印或其他復制手段保存論文 保密的論文在解密后應(yīng)遵守此規(guī)定 躲 拯乙膏師簽名 緝姓乒吼型雄一 第1 章緒論 第1 章緒論 當今計算機技術(shù)己進入以網(wǎng)絡(luò)為中心的計算時期 由于客戶機 服務(wù)器模型 的簡單性 易管理性和易維護性 客戶機 n 務(wù)器計算模式在網(wǎng)上被大量采用 在九十年代中期 萬維網(wǎng) w o r l dw i d ew e b 的出現(xiàn)以其簡單操作方式將圖文并茂 的網(wǎng)上信息帶給普通大眾 w e b 也正在從一種內(nèi)容發(fā)送機制成為一種服務(wù)平臺 大量的服務(wù)和應(yīng)用都是圍繞著w e b 進行 i 這促使i n t e m e t 用戶劇烈增長和i n t e m e t 流量爆炸式地增長 i n t e m e t 的飛速發(fā)展給網(wǎng)絡(luò)帶寬和服務(wù)器帶來巨大的挑戰(zhàn) 單一的服務(wù)器己 經(jīng)不能滿足各種高性能計算的需求 這種情況下 人們開始尋求使用普通p c 機 或工作站來代替昂貴的超級計算機 于是集群技術(shù)應(yīng)運而生 1 1 課題研究背景 我校 石家莊經(jīng)濟學院 的網(wǎng)絡(luò)選修課系統(tǒng) 是基于校園網(wǎng)的b s 訪問模式 每學期開課十多門 選課人數(shù)7 0 0 多人 目前只有l(wèi) 臺w e b 服務(wù)器和1 臺網(wǎng)絡(luò)存儲 服務(wù)器 由于教學課件全部為視頻課件 傳輸流量很大 訪問高峰時 1 0 0 人以上 服務(wù)器的工作負載明顯加大 請求響應(yīng)速度明顯降低 有時甚至會出現(xiàn)服務(wù)器宕 機現(xiàn)象 今后隨著選課人數(shù)的增多這一問題將更加突出 解決辦法之一是購買性 能更高的新服務(wù)器 這一方法雖然能解決問題 但首先成本太高 其次是許多原 有服務(wù)器仍然較新 各方面的性能指標良好 廢棄不用將造成極大的資源浪費 而采用多臺性能較低的服務(wù)器和p c 機構(gòu)建服務(wù)器集群系統(tǒng)恰恰是解決這類問題 的較好方法 本課題擬采用基于l i n u x 操作系統(tǒng)的l v s 集群技術(shù) 使用多臺服務(wù)器和p c 機 組成服務(wù)器集群 一方面可以滿足當前形勢下應(yīng)用系統(tǒng)對服務(wù)器性能的需求 另 一方面可以通過給集群加入更多的服務(wù)器來滿足將來不斷增長的系統(tǒng)性能需求 服務(wù)器集群系統(tǒng)以其可伸縮性 高可用性 可管理性 價格低廉等優(yōu)點被眾多i t 企業(yè)用來提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù) 服務(wù)器集群的構(gòu)建不僅適用于網(wǎng)上課件點播 對于w e b 服務(wù) 郵件服務(wù) 流媒體等大數(shù)據(jù)量訪問的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)也同樣適用 因此服務(wù)器集 群系統(tǒng)的構(gòu)建和應(yīng)用對于推動現(xiàn)代信息技術(shù)和校園網(wǎng)在教學領(lǐng)域的應(yīng)用具有積 極的意義 北京工業(yè)大學工學碩士學位論文 1 2 集群的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 1 2 1 集群技術(shù)的國外研究現(xiàn)狀 集群系統(tǒng)采用的操作系統(tǒng)主要有v m s u n i x w i n d o w sn t 和l i n u x v m sc l u s t e r 是由美國的d e c 公司開發(fā)的1 2 j 但它只能適用于v a x 系列和 a l p h a 系列服務(wù)器 應(yīng)用受到極大的限制 m i c r o s o f t 公司從w i n d o w s 2 0 0 0 開始 增加了集群功能w o l f p a c k 或稱m c s 但w o l f p a c k 目前只支持二個服務(wù)器j 而且 在高可用性 高可靠性和可升級性等方面與其他系統(tǒng)存在較大的差距 因此應(yīng)用 也非常受限制 基于u n i x 的集群系統(tǒng)由于其運行穩(wěn)定 安全性好而被許多大公司所采用 如d e c h p s u n i b m 等公司 基于u n i x 的集群系統(tǒng)由于它集高可靠性 高可 用性和易管理性于一身 是關(guān)鍵業(yè)務(wù)計算機系統(tǒng)的理想解決方案 由于l i n u x 的 開放源代碼的公共慣例 使得基于l i n u x 的集群系統(tǒng)自2 0 世紀9 0 年代末迅速發(fā)展 并不斷走向成熟 它提供了標準化的p v m m p i 消息傳遞機制 在p c 機上提供了 對高性能網(wǎng)絡(luò)的支持 因此它發(fā)展很快 現(xiàn)在出現(xiàn)了各種各樣的l i n u x 集群解決方案 女f l t u r b ol i n u x 公司推出的高可 用性集群系統(tǒng)t u r b oc l u s t e r r e dh a t 推出的p i r a n h a 是基于l v s 思想構(gòu)建的高可用 性集群 e r i c s s o n 軟件工程研究中心開發(fā)的高可用性集群系統(tǒng)e d d i e 它是能夠提 供較好服務(wù)質(zhì)量的w e b g 艮務(wù)器集群解決方案 在集群計算方面 基于l i n u x 的 m o s l x 是一個高性能的集群系統(tǒng) 1 2 2 集群技術(shù)的國內(nèi)現(xiàn)狀 集群服務(wù)己經(jīng)成為提高網(wǎng)絡(luò)帶寬 提供更大訪問流量的有效機制并被廣泛推 廣使用 現(xiàn)在國內(nèi)有許多新興的軟硬件產(chǎn)品的解決方案 聯(lián)想公司在1 9 9 9 年推出 用于分布式高性能計算的n s l 0 0 0 高性能集群服務(wù)器 該系統(tǒng)是一個四結(jié)點的系 統(tǒng) 主要基于聯(lián)想萬全4 5 0 0 r 服務(wù)器 以總體成本相對較低的設(shè)備組合 足以代 替?zhèn)鹘y(tǒng)對s c 小型機和中型機的工作 而價格僅為市場上同等性能小型機的1 2 至 l 4 中軟網(wǎng)絡(luò)技術(shù)股份有限公司也推出了基于中軟l i n u x 3 0 操作系統(tǒng)l v s 虛擬服 務(wù)器集群系統(tǒng) 進行了一定的優(yōu)化 有效地提高了系統(tǒng)性能 該系統(tǒng)具有結(jié)點服 務(wù)器兼容性好 集群服務(wù)器可靠性高的優(yōu)點 中科紅旗軟件技術(shù)有限公司的r e d f l a gc l u s t e rs e r v e r 3 0 集群軟件采用l i n u x 虛擬服務(wù)器技術(shù) 提供了基于w e b 的集群 2 第l 章緒論 管理工具 具有很強的易用性 在集群內(nèi) 除使用n f s 為網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)外 還可 使用紅旗c l u s t e r 所帶的c o d a 網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng) 集群內(nèi)還可采用s a n n a s 等分布式 存儲方案 朗新公司也推出了類似于t u r b o c l u s t e r 的高可用性集群系統(tǒng)l o n g s h i n e c l u s t e rs e r v e r l 3 1 在我國的科研院所中 在集群系統(tǒng) 網(wǎng)絡(luò)計算及分布式處理方面研究較多的 單位有 中國科學研究院 清華大學 國防科學技術(shù)大學 南京大學 武漢大學 等等 1 3 主要研究內(nèi)容 本文的主要研究內(nèi)容是利用l v s 集群技術(shù)構(gòu)建w e b 服務(wù)器集群 解決校園網(wǎng) 內(nèi)課件服務(wù)器訪問瓶頸問題 首先介紹了l v s 集群的體系結(jié)構(gòu) 工作原理和軟件 結(jié)構(gòu)及其實現(xiàn)細節(jié) 然后對l v s 的調(diào)度算法進行了重點研究 針對當前的靜態(tài)調(diào) 度算法不能反映后端服務(wù)器的真實負載問題 提出了一種動態(tài)反饋的負載均衡算 法 該算法可以根據(jù)后端服務(wù)器的真實負載進行調(diào)度 最后采用v s n a t 模式和 w l c 算法組建了一個實際的w e b 服務(wù)器集群 以校園網(wǎng)環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)教學平臺 為應(yīng)用需求對集群進行了測試 結(jié)果表明該集群和動態(tài)反饋算法能夠極大提高集 群的性能并滿足課件服務(wù)器的訪問需要 1 4 論文章節(jié)安排 第一章緒論 介紹了本文的研究背景 集群技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 本文 的研究內(nèi)容以及章節(jié)安排 第二章l v s 集群和負載均衡介紹 詳細介紹了負載均衡技術(shù)和l v s 集群的 體系結(jié)構(gòu) i p 均衡技術(shù) 軟件結(jié)構(gòu)及其實現(xiàn)細節(jié) 第三章動態(tài)反饋負載均衡算法的設(shè)計和實現(xiàn) 重點研究了l v s 內(nèi)核中的四 種調(diào)度算法 分析了其不足之處 提出了一種動態(tài)反饋負載均衡算法并給出了該 算法的實現(xiàn)步驟 第四章w r e b 服務(wù)器集群系統(tǒng)的組建與測試 給出了在校園網(wǎng)環(huán)境下構(gòu)建 l v s 服務(wù)器集群系統(tǒng)的詳細過程 并通過測試工具對改進算法的性能和集群系統(tǒng) 的容錯性和伸縮性進行了測試和分析 結(jié)論 對全文工作進行小結(jié) 提出本論文的工作結(jié)果 并對今后的工作進行 了展望 最后 給出了參考文獻及致謝 3 第2 章l v s 集群和負載均衡介紹 第2 章l v s 集群和負載均衡介紹 2 1 集群系統(tǒng)概述 集群系統(tǒng)是高性能網(wǎng)絡(luò)或者l a n 進行物理連接的計算機的集合 4 集合里的 計算機又叫做節(jié)點 n o d e s 它們是一些完整的獨立的計算機系統(tǒng) 集群中的節(jié) 點可以是服務(wù)器 也可以是工作站 可以是p c 也可以是大型機甚至是m p p s 集群系統(tǒng)中的各個節(jié)點在保持本身計算機系統(tǒng)完備性的同時 還應(yīng)該具有另一個 更為重要的特征 即各個節(jié)點必須能夠在一起協(xié)同工作 形成一個單一的 集成 的系統(tǒng)資源 典型的集群系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型 5 j 如圖2 1 圖2 一l 典型的集群結(jié)構(gòu)模型 f i g u r e 2 1r e p r e s e n t a t i v em o d e lo fc l u s t e r sf r a m e w o r k 從圖2 1 中可以看出來集群系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的特點 集群節(jié)點 每一個節(jié)點是一個完整的計算機 這隱含著完備的計算機系統(tǒng) 以及相應(yīng)完備的外圍設(shè)備 此外 在每一個節(jié)點上都駐留著一個完整的 標準的 操作系統(tǒng) 每一個節(jié)點上允許有一個或者多個處理器 但是它們只能有一個操作 系統(tǒng)的映像 單一系統(tǒng)映像 s i n g l es y s t e mi m g a e s s i 整個集群系統(tǒng)是一個單一的計算處 理資源 在這一點上集群系統(tǒng)和分布式系統(tǒng)有區(qū)別 集群系統(tǒng)是通過s s i 技術(shù)來 實現(xiàn)單一資源的特征 s s i 技術(shù)實現(xiàn)了集群的有效管理和簡單使用 盡管到現(xiàn)在 為止 大多數(shù)的集群產(chǎn)品還不能提供完整的s s i 報務(wù) 但是是花費較低的解決方 案 更好的性能 集群系統(tǒng)可以在很多的服務(wù)領(lǐng)域提供更好的性能 比如一個集 群系統(tǒng)可以作為一個超級w e b h e 務(wù)器 或者一個超級的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器 如果集群 系統(tǒng)中的每一個節(jié)點可以支持n 個客戶 那么有m 個節(jié)點的集群系統(tǒng)就可以支持 m n 個客戶 另外集群技術(shù)在并行處理領(lǐng)域 還可以縮短單個任務(wù)的執(zhí)行時間 北京工業(yè)大學t 學碩十學位論文 更好的靈活性和可伸縮性 集群系統(tǒng)可以根據(jù)實際情況靈活地改變整個系統(tǒng) 地配置 如增加或者減少節(jié)點等 這種平滑的可伸縮性不僅表現(xiàn)在系統(tǒng)規(guī)模的可 伸縮性 還表現(xiàn)在技術(shù) 服務(wù)的可伸縮 集群系統(tǒng)概念的提出帶來了許多的優(yōu)點 同時也帶來了許多的挑戰(zhàn) 其最主 要的優(yōu)點是易用性 高可用性 可伸縮性和良好的性價比 易用性 因為集群系統(tǒng)的單個節(jié)點仍舊是傳統(tǒng)的平臺 所以用戶可以在他們 平時就很熟悉的環(huán)境下面開發(fā)和運行應(yīng)用程序 同時 這也可以讓許多現(xiàn)有的程 序可以不加以修改地運行在處理能力強大的集群系統(tǒng)平臺上 非常有利于保護用 戶己有的軟件投資 高可用性 高可用性包括可靠性和好的可用性等 在傳統(tǒng)的系統(tǒng)中 如大型 機和容錯系統(tǒng) 通常是以高費用為代價來提供高可用性 相反 在集群系統(tǒng)中 卻是用低費用的組件來提供較高的可用性 集群系統(tǒng)可用性的實現(xiàn) 其關(guān)鍵技術(shù) 是開發(fā)共享組件可用的軟件 可伸縮性 一個集群系統(tǒng)的處理能力可以簡單地通過增加節(jié)點來加強 同時 集群的可伸縮性是多面的 包括資源的可伸縮性 應(yīng)用的可伸縮性和技術(shù)的可伸 縮性等 s m p 提供了處理器的可伸縮性 在集群系統(tǒng)中的可伸縮性可以是計算機 的各個組件 如處理器 硬盤 內(nèi)存或者i o 設(shè)備以及軟件組件等 良好的性能價格比 集群系統(tǒng)良好的性能價格比是它受到人們青睞的重要因 素 它可以把一些廉價系統(tǒng)組合在一起協(xié)同工作 在總體上的性能卻可以超過大 型機甚至巨型機 同時 集群技術(shù)可以保護用戶在原有設(shè)備上的硬件投資 用戶 可以用新舊設(shè)備組合起來成為一個集群 達到提供更高的性能的目的 集群系統(tǒng)從不同的角度 有不同的分類 從硬件構(gòu)架看 集群系統(tǒng)可以分為工作站集群 c l u s t e ro f w o r k s t a t i o n c o w 大規(guī)模并行處理機 m p p 對稱多處理機 s m p 分布式異構(gòu)計算集群 典型是 g i r d 而從功能角度看 可以把集群系統(tǒng)分為三大類 高可用性集群 高性能 計算集群 負載均衡集群 2 j 高可用性集群的出現(xiàn)是為了使集群的整體服務(wù)盡可能可用 以便考慮計算硬 件和軟件的容錯性 如果高可用性集群中的主節(jié)點發(fā)生了故障 那么這段時間內(nèi) 將由備份節(jié)點代替它 備份節(jié)點通常是主節(jié)點的鏡像 所以當它代替主節(jié)點時 它可以完全接管其身份 并且因此使系統(tǒng)環(huán)境對于用戶是一致的 高可用性集群 的設(shè)計思想就是要最大限度地減少服務(wù)中斷時間 高性能計算集群 通常這種集群主要是為解決復雜的科學計算問題 致力于 提供單個計算機所不能提供的強大的計算能力 高性能計算是計算機科學的一個 分支 它致力于開發(fā)超級計算機 研究并行算法和開發(fā)相關(guān)軟件 高性能計算主要研究兩類問題 大規(guī)?？茖W計算問題以及存儲和處理海量數(shù) 6 第2 章l v s 集群和負載均衡介紹 據(jù)問題 高性能計算集群就是采用集群技術(shù)來研究高性能計算 它不使用昂貴的 并行超級計算機 而是通過以太網(wǎng)或其他網(wǎng)絡(luò)連接的多個計算節(jié)點和管理節(jié)點構(gòu) 成整個集群系統(tǒng) 負載均衡集群 這種集群追求的不是高速的計算能力 而是快速的事務(wù)處理 和響應(yīng)能力 它能夠在多節(jié)點之間分發(fā)網(wǎng)絡(luò)或計算處理負載 從而提供和節(jié)點個 數(shù)成正比的負載能力 這種集群是隨著i n t e m e t 的發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)負荷增加而產(chǎn)生的 負載均衡集群往往也具有一定的高可用性特點 l v s 集群就屬于這種類型 本文 所采用的l v s 集群就屬于負載均衡集群 2 2 負載均衡技術(shù) 2 2 1 負載均衡簡介 負載均衡技術(shù)是影響集群系統(tǒng)性能的關(guān)鍵技術(shù)之一 由于大規(guī)模用戶對信息 服務(wù)器訪問的自相似特征表現(xiàn)為很強的突發(fā)性 即大量連接請求在短時間內(nèi)到 來 如果不采取任何措施 致使有些節(jié)點機處于重載時 另有一些卻處于輕載或 閑置狀態(tài) 這種負載的不平衡直接影響集群系統(tǒng)的吞吐率與反應(yīng)速度 這就有必 要在集群系統(tǒng)中 通過任務(wù)有效地分配和調(diào)度做到負載均衡 以提高系統(tǒng)性能 集群系統(tǒng)需要解決的關(guān)鍵問題是系統(tǒng)內(nèi)部并行計算的負載均衡問題 負載均 衡有兩方面的含義 6 1 大量的并發(fā)訪問或數(shù)據(jù)流量分擔到多臺設(shè)備上分別處理 減少用戶等待 響應(yīng)時間 2 單個重負載的運算分擔到多臺節(jié)點設(shè)備上做并行處理 每個節(jié)點設(shè)備處 理結(jié)束后 將結(jié)果匯總 返回給用戶 系統(tǒng)處理能力得到大幅提高 由此可見 負載均衡就是通過重新分布系統(tǒng)負載 使各主機間負載達到相對 均衡 從而降低任務(wù)的響應(yīng)時間 提高系統(tǒng)資源的利用率 使系統(tǒng)的性能得以提 高 一個負載均衡系統(tǒng)應(yīng)具有以下特性 1 高性能 負載應(yīng)該比較均衡的分布在集群節(jié)點上 而且集群的規(guī)模和性 能應(yīng)該接近線性增長 2 可伸縮性 當服務(wù)的負載增長時 系統(tǒng)能被擴展來滿足需求 且不降低 服務(wù)質(zhì)量 3 高可用性 盡管部分硬件和軟件會發(fā)生故障 整個系統(tǒng)的服務(wù)必須是每 天2 4 d 時 每星期7 天可用的 4 可管理性 整個系統(tǒng)可能在物理上很大 但應(yīng)該容易管理 7 北京工業(yè)大學工學碩士學位論文 5 相對的成本 性能優(yōu)勢 整個系統(tǒng)實現(xiàn)是經(jīng)濟的 易支付的 而且隨著系 統(tǒng)的增長 成本的增長必須是經(jīng)濟的 2 2 2 負載均衡常用技術(shù) 負載均衡實現(xiàn)技術(shù)主要有以下四類 7 j 1 基于d n s 的負載均衡技術(shù) 通過d n s 服務(wù)中的隨機名字解析來實現(xiàn)的 在d n s 服務(wù)器中 可以為多個不 同的地址配置同一個名字 而最終查詢這個名字的客戶機將在解析這個名字時得 到其中的一個地址 因此 對于同一個名字 不同的客戶機可以得到不同的地址 也就可以訪問到不同地址的服務(wù)器 從而大致達到負載均衡的目的 這種方法有幾個問題 第一 d n s 是一個分布式系統(tǒng) 是按照一定的層次結(jié) 構(gòu)組織的 第二 用戶機器會緩沖從名字至s j l p 地址的映射 而不受1 v r l 值的影響 用戶的訪問請求會被送到同一臺w e b 服務(wù)器上 第三 系統(tǒng)的可靠性和可維護 性差 2 基于客戶端的解決方法 基于客戶端的解決方法需要每個客戶程序都有一定的服務(wù)器集群的知識 進 而把以負載均衡的方式將請求發(fā)到不同的服務(wù)器 由于需要每個客戶程序都有服 務(wù)器集群的知識 因此很不利于推廣利用 3 基于應(yīng)用層負載均衡技術(shù) 多臺服務(wù)器通過高速的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)連接成一個集群系統(tǒng) 在前端有一個基于應(yīng) 用層的負載調(diào)度器 當用戶訪問請求到達調(diào)度器時 請求會提交給作負載均衡調(diào) 度的應(yīng)用程序 分析請求 根據(jù)各個服務(wù)器的負載情況 選出一臺服務(wù)器 重寫 請求并向選出的服務(wù)器訪問 取得結(jié)果后 再返回給用戶 使用這種技術(shù) 系統(tǒng) 處理開銷特別大 致使系統(tǒng)的伸縮性有限 另外基于應(yīng)用層的負載均衡調(diào)度器對 于不同的應(yīng)用 需要寫不同的調(diào)度器 適用性不強 4 基于i p 層負載均衡調(diào)度的解決方法 用戶通過虛擬i p 地址 v i r t u a li pa d d r e s s 訪問服務(wù)時 訪問請求的報文會到達 負載調(diào)度器 由它進行負載均衡調(diào)度 從一組真實服務(wù)器選出一個 將報文的目 標地址v i r t u a li pa d d r e s s 改寫成選定服務(wù)器的地址 報文的目標端口改寫成選定 服務(wù)器的相應(yīng)端口 最后將報文發(fā)送給選定的服務(wù)器 真實服務(wù)器的回應(yīng)報文經(jīng) 過負載調(diào)度器時 將報文的源地址和源端口改為v i r t u a li pa d d r e s s 和相應(yīng)的端口 再把報文發(fā)給用戶 在這四種算法中 基于i p 層的負載均衡調(diào)度算法的效率是最 高的 8 1 8 第2 章l v s 集群和負載均衡介紹 2 2 3 負載均衡算法介紹 負載均衡算法可以分為靜態(tài) 動態(tài)和自適應(yīng)算法三類 9 1 靜態(tài)分配算法是根據(jù)己知的有關(guān)任務(wù)的信息 通過某個策略來確定任務(wù) 的分配 它不使用系統(tǒng)狀態(tài)信息來決定負載的分布 靜態(tài)負載分配算法簡單 使 用方便 但是并行性差 只是對某些特定的應(yīng)用有較高的效率 2 動態(tài)負載分配算法是通過分析集群系統(tǒng)的實時負載信息 動態(tài)的將任務(wù) 在各處理機之間進行分配和調(diào)整 以消除系統(tǒng)中負載分布的不平衡性 與靜態(tài)算 法比較 動態(tài)算法更加靈活 高效 而且在大多數(shù)情況下 動態(tài)算法要比靜態(tài)算 法性能提高大約3 0 但是由于它必須收集 存儲并分析狀態(tài)信息 因此動態(tài)負 載算法會產(chǎn)生比靜態(tài)算法更多的系統(tǒng)開銷 然而 這種丌銷常?？梢员惶岣叩挠?算機效率所抵消掉 因此動態(tài)負載分配算法成為目l j 研究的重點i l0 1 9 動態(tài)負載均衡算法按照集中程度分為集中式 分布式 集中分布式3 種 在集中式負載均衡的系統(tǒng)中 各節(jié)點收集本地負載信息 并以一定時間間隔 向控制節(jié)點報告 控制節(jié)點根據(jù)全局信息做出任務(wù)的分配 l 例 這種方式的好處 是能夠以較少的開銷收集全局信息 挑出最佳節(jié)點執(zhí)行任務(wù) 并且可以擴充到較 大的網(wǎng)絡(luò)計算系統(tǒng) l v s 集群的負載分配算法就屬于這種類型 但是 l v s 中的 各真實服務(wù)器并不收集本地負載信息 負載信息的收集和任務(wù)的分派都是由控制 結(jié)點來完成 在分布式負載平衡系統(tǒng)中 每個節(jié)點保存相鄰節(jié)點或系統(tǒng)中部分節(jié)點的負載 信息 相互合作做出各自的負載分配 這種策略實現(xiàn)比較簡單 并經(jīng)過一段時間 后 可以選擇到較合適的節(jié)點執(zhí)行任務(wù) 缺點是不能獲得最佳節(jié)點分配負載 很 難擴展到具有成千上力 個節(jié)點的集群系統(tǒng)中 集中分布式是根據(jù)集中式 分布式方法的優(yōu)缺點結(jié)合而成的一種負載平衡算 法 由一個控制結(jié)點負責收集信息 然后向集群中的所有結(jié)點廣播負載信息 每 個結(jié)點根據(jù)收到的負載信息做出各自的負載分配 3 自適應(yīng)負載均衡算法是一類特殊的動態(tài)算法 它可以通過動態(tài)改變參數(shù) 策略來調(diào)整自身的行為 以適應(yīng)正在變化的系統(tǒng)狀態(tài) 例如 某種負載均衡算法 在a 情況下比較有效 而另一種算法在b 情況下有效 自適應(yīng)算法能夠根據(jù)系統(tǒng) 狀態(tài)的變化來選擇合適的算法 因此 自適應(yīng)算法比動態(tài)負載分配算法更為復雜 研究的難度更大 目前實際上應(yīng)用較少 2 3l v s 集群的體系結(jié)構(gòu) l i n u x 虛擬服務(wù)器自由軟件項目是由章文嵩博士帶領(lǐng) 創(chuàng)建于1 9 9 8 年5 月 9 北京i 業(yè)大學i 學碩士學位論空 致力于l v s 虛擬服務(wù)器開發(fā)工作 這項基于l v s 的集群技術(shù)i p v s b a s e di p v i r t u a ls e r v e r 是一種在l i n u x 操作系統(tǒng)上基于i p 層的負載均衡調(diào)度技術(shù) 它 在操作系統(tǒng)核心層上 將來自i p 層的t c p u d p 請求均衡地轉(zhuǎn)移到不同的服務(wù)器 從而將一組服務(wù)器構(gòu)成一個虛擬服務(wù)器 該項目的目標是在l i n u x 操作系統(tǒng)下實 現(xiàn)一個高性能 高可用性的服務(wù)器 它具有很好的可伸縮性 s c a l a b i l i 勸 可靠性 r e l i a b i l i t y 和可管理性 m a n a g e a b i l i t y 目前 l v s 項目仍然處于進一步的開發(fā) 和完善中 并且提供了一個實現(xiàn)可伸縮網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的l v s 框架 虛擬服務(wù)器構(gòu)建于實際的服務(wù)器集群之上 用戶看不到提供服務(wù)的多臺真實 服務(wù)器 而只能看見一臺作為負載均衡器的服務(wù)器 真實的服務(wù)器通過高速局域 網(wǎng)或地理上分散的廣域網(wǎng)連接 真實服務(wù)器的前端是 臺負載均衡器 l o a d b a l a n c e r l b 它將用戶的請求調(diào)度到真實服務(wù)器上完成 客戶訪問集群系統(tǒng)提 供的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)就像訪問一臺高性能 高可用的服務(wù)器一樣唧j 虛擬服務(wù)器集群的體系結(jié)構(gòu)如圖2 2 一組服務(wù)器通過高速的局域網(wǎng)或者地 理分布的廣域網(wǎng)相互連接 在它們的前端有一個負載均衡器 負載均衡器能無縫 地將網(wǎng)絡(luò)請求調(diào)度到真實服務(wù)器上 從而使得服務(wù)器集群的結(jié)構(gòu)對客戶是透明 的 客戶訪問集群系統(tǒng)提供的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)就像訪問一臺高性能 高可用的服務(wù)器一 樣 客戶程序不受服務(wù)器集群的影響不需作任何修改 系統(tǒng)的伸縮性通過在服務(wù) 集群中透明地加入和刪除一個節(jié)點來達到 通過檢測節(jié)點或服務(wù)進程故障和正確 地重置系統(tǒng)達到高可用性 由于負載調(diào)度技術(shù)是在l i n u x 內(nèi)核中實現(xiàn)的r 所以稱 之為l i n u x 虛擬服務(wù)器 簡稱為l s p 一 一 圖2 2l v s 集群的體系結(jié)構(gòu) f i g u r e 2 2 a r c h l t 鰣u r e o f l v s c l u s t e r 一般來說 l v s 集群采用三層結(jié)構(gòu) 其體系結(jié)構(gòu)如圖2 1 所示 三層主要組 畫 畫 月苣倒州目邑型 摯匿封 第2 章l v s 集群和負載均衡介紹 成部分為 捌 負載調(diào)度器 1 0 a db a l a n c e r 它是整個集群對外面的前端機 負責將客戶的 請求發(fā)送到一組服務(wù)器上執(zhí)行 而客戶認為服務(wù)是來自一個i p 地址 虛擬i p 地 址 上的 服務(wù)器池 s e r v e rp 0 0 1 是一組真正執(zhí)行客戶請求的服務(wù)器 執(zhí)行的服務(wù)有 w e b m a i l f t p 和d n s 等 共享存儲 s h a r e ds t o r a g e 通常是數(shù)據(jù)庫 網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)或者分布式文件 系統(tǒng) 服務(wù)器結(jié)點需要動態(tài)更新的數(shù)據(jù)一般存儲在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中 同時數(shù)據(jù)庫會 保證并發(fā)訪問時數(shù)據(jù)的一致性 靜態(tài)的數(shù)據(jù)可以存儲在網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng) 如 n f s c i f s 中 分布式文件系統(tǒng)可為各服務(wù)器提供共享的存儲區(qū) 它們訪問分布 式文件系統(tǒng)就像訪問本地文件系統(tǒng)一樣 同時分布式文件系統(tǒng)可提供良好的伸縮 性和可用性 調(diào)度器是服務(wù)器集群系統(tǒng)的唯一入口點 s i n g l ee n t r yp o i n t 它可以采用i p 負載均衡技術(shù) 基于內(nèi)容請求分發(fā)技術(shù)或者兩者相結(jié)合 在i p 負載均衡技術(shù)中 需要服務(wù)器池擁有相同的內(nèi)容提供相同的服務(wù) 當客戶請求到達時 調(diào)度器只根 據(jù)服務(wù)器負載情況和設(shè)定的調(diào)度算法從服務(wù)器池中選出一個服務(wù)器 將該請求轉(zhuǎn) 發(fā)到選出的服務(wù)器 并記錄這個調(diào)度 當這個請求的其他報文到達 也會被轉(zhuǎn)發(fā) 到前面選出的服務(wù)器 在基于內(nèi)容請求分發(fā)技術(shù)中 服務(wù)器可以提供不同的服務(wù) 當客戶請求到達時 調(diào)度器可根據(jù)請求的內(nèi)容選擇服務(wù)器執(zhí)行請求 因為所有的 操作都是在l i n u x 操作系統(tǒng)核心空間中將完成的 它的調(diào)度開銷很小 所以它具 有很高的吞吐率 負載調(diào)度器 服務(wù)器池和共享存儲系統(tǒng)通過高速網(wǎng)絡(luò)相連接 如1 0 0 m b p s 交換網(wǎng)絡(luò) m y r i n e t 和g i g a b i t 網(wǎng)絡(luò)等 使用高速的網(wǎng)絡(luò) 主要為避免當系統(tǒng)規(guī)模 擴大時互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)成為整個系統(tǒng)的瓶頸 c l u m i r m 蝴g 圳枷 l 圖2 3l v s 集群服務(wù)框架 f i g u r e 2 3f r a m e w o r k o fl v sc l u s t e r ss e r v i c e 目前 l v s 項目已提供了一個實現(xiàn)可伸縮網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的l v s 框架 如圖2 3 北京工業(yè)大學i 學碩 學位論文 在l v s 框架中 提供了含有三種i p 負載均衡技術(shù)的i p 虛擬服務(wù)器軟件i p v s 基于內(nèi)容請求分發(fā)的內(nèi)核l a y e r 7 交換機k t c p v s 和集群管理軟件 可以利用 l v s 框架實現(xiàn)高可伸縮的 高可用的w e b c a c h e m a i l 和m e d i a l 增網(wǎng)絡(luò)服務(wù) 在此基礎(chǔ)上 可咀開發(fā)支持龐大用戶數(shù)的 高可伸縮的 高可用的電子商務(wù)應(yīng)用 24k v s 集群的i p 負載均衡技術(shù) 用戶通過v i p n ii pa d d r e s s 虛擬i p 地址 訪問服務(wù)時 訪問請求的報文 會到達負載調(diào)度器 由它進行負載均衡調(diào)度 從一組真實服務(wù)器選出一個 將報 文的目標地址v i p 改寫成選定服務(wù)器的地址 報文的目標端口改寫成選定服務(wù) 器的相應(yīng)端口 最后將報文發(fā)送給選定的服務(wù)器 真實服務(wù)器的回應(yīng)報文經(jīng)過負 載調(diào)度器時 將報文的源地址和源端口改為v 1 p 和相應(yīng)的端口 再把報文發(fā)給 用戶 在己有的i p 負載均衡技術(shù)中 主要有通過網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換 n e t w o r k a d d r e s s t r a n s l a t i o n 將一組服務(wù)器構(gòu)成一個高性能的 高可用的虛擬服務(wù)器 稱之為 v s n a t 技術(shù)m n u 址s e r v e rv i a n e t w o r k a d d r e s s t r a n s l a t i o n 通過i p 隧道技術(shù)實 現(xiàn)虛擬服務(wù)器的方法v s t u n f v i r t u a ls e r v e rv i ai pt u n n e l i n g 和通過直接路由技 術(shù)實現(xiàn)虛擬服務(wù)器的方法v s d r v i r t u a ls e r v e r v i a d i r e c t r o u t i n g 它們可以極大 地提高系統(tǒng)的伸縮性 241 網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換 v s n a t 圖2 0v s n a t 的體系結(jié)構(gòu) f i g u r c 2 4 ar c h i t e c t u r eo f v s n a t 第2 章l v s 集群和負載均衡介紹 由于i p v 4 中i p 地址空間的日益緊張和安全方面的原因 很多網(wǎng)絡(luò)使用保留 i p 地址 如1 9 2 1 6 8 0 0 2 5 5 2 5 5 0 o 這些地址不在i n t e m e t 上使用 而是專門為 內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)預留的 當內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)中的主機要訪問i n t e m e t 或被i n t e m e t 訪問時 就 需要采用網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換 將內(nèi)部地址轉(zhuǎn)化為i n t e m e t 上可用的外部地址 n a t 的 工作原理是報文頭 目標地址 源地址和端口等 被正確改寫后 客戶相信它們 連接一個i p 地址 而不同i p 地址的服務(wù)器組也認為它們是與客戶直接相連的 由此 可以用n a t 方法將不同i p 地址的并行網(wǎng)絡(luò)服務(wù)變成在一個i p 地址上的 一個虛擬服務(wù) v s n a t 的體系結(jié)構(gòu)如圖2 4 在一組服務(wù)器前有一個調(diào)度器 它們是通過 s w i t c h h u b 相連接的 這些服務(wù)器提供相同的網(wǎng)絡(luò)服務(wù) 相同的內(nèi)容 即不管 請求被發(fā)送到哪一臺服務(wù)器 執(zhí)行結(jié)果是一樣的 服務(wù)的內(nèi)容可以復制到每臺服 務(wù)器的本地硬盤上 可以通過網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng) 如n f s 共享 也可以通過一個分 布式文件系統(tǒng)來提供 客戶通過v i r t u a li p a d d r e s s 虛擬服務(wù)的i p 地址 訪問網(wǎng)絡(luò)服務(wù)時 請求報 文到達調(diào)度器 調(diào)度器根據(jù)連接調(diào)度算法從一組真實服務(wù)器中選出一臺服務(wù)器 將報文的目標地址v i r t u a li p a d d r e s s 改寫成選定服務(wù)器的地址 報文的目標端口 改寫成選定服務(wù)器的相應(yīng)端口 最后將修改后的報文發(fā)送給選出的服務(wù)器 同時 調(diào)度器在連接h a s h 表中記錄這個連接 當這個連接的下一個報文到達時 從連 接h a s h 表中可以得到原選定服務(wù)器的地址和端口 進行同樣的改寫操作 并將 報文傳給原選定的服務(wù)器 當來自真實服務(wù)器的響應(yīng)報文經(jīng)過調(diào)度器時 調(diào)度器 將報文的源地址和源端口改為v i r t u a li pa d d r e s s 和相應(yīng)的端口 再把報文發(fā)給用 戶 這樣 客戶所看到的只是在v i r t u a li p a d d r e s s 上提供的服務(wù) 而服務(wù)器集群 的結(jié)構(gòu)對用戶是透明的 使用n a t 技術(shù) 有利于保障服務(wù)器的安全 也可以節(jié)省部分i p 地址的占用 由上述流程可知報文在負載均衡器處被處理了兩次 相比后述的v s t u n 和 v s 他r 方式 這將明顯加重負載均衡器的負擔 2 4 2lp 隧道 v s t u n 在v s n a t 的集群系統(tǒng)中 請求和響應(yīng)的數(shù)據(jù)報文都需要通過負載調(diào)度器 當真實服務(wù)器的數(shù)目在1 0 臺和2 0 臺之間時 負載調(diào)度器將成為整個集群系統(tǒng)的 新瓶頸 大多數(shù)i n t e m e t 服務(wù)都有這樣的特點 請求報文較短而響應(yīng)報文往往包 含大量的數(shù)據(jù) 如果能將請求和響應(yīng)分開處理 即在負載調(diào)度器中只負責調(diào)度請 求而響應(yīng)直接返回給客戶 將極大地提高整個集群系統(tǒng)的吞吐量 i p 隧道是將一個i p 報文封裝在另一個i p 報文的技術(shù) 這可以使得目標為一 北京i 業(yè)大學i 學硬 學位論文 個坤地址的數(shù)據(jù)報文能被封裝和轉(zhuǎn)發(fā)到另一個i p 地址 i p 隧道技術(shù)亦稱為m 封裝技術(shù) i p e n c a p s u l a t i o n i p 隧道主要用于移動主機和虛擬私有網(wǎng)絡(luò) v i r t u a l p f i v a t en e t w o r k 在其中隧道都是靜態(tài)建立的 隧道一端有一個i p 地址 另一 端也有唯一的j p 地址 利用i p 隧道技術(shù)將請求報文封裝轉(zhuǎn)發(fā)給后端服務(wù)器 響應(yīng)報文能從后端服 務(wù)器直接返回給客戶 但在這里 后端服務(wù)器有一組而非一個 所以不可能靜態(tài) 地建立一一對應(yīng)的隧道 而是動態(tài)地選擇一臺服務(wù)器 將請求報文封裝和轉(zhuǎn)發(fā)給 選出的服務(wù)器 這樣 我們可以利用i p 隧道的原理將一組服務(wù)器上的網(wǎng)絡(luò)服務(wù) 組成在一個i p 地址上的虛擬網(wǎng)絡(luò)服務(wù) v s t u n 的體系結(jié)構(gòu)如圖2 5 各個服務(wù) 器將v i p 地址配置在自己的口隧道設(shè)備上 圖2 5v s f l l j n 的體系結(jié)構(gòu) f i g u r e 2 5a r c h i t c c t u mo f v s t u n v s t u n 的連接調(diào)度和管理與v s n a t 中的一樣 只是它的報文轉(zhuǎn)發(fā)方法不 同 調(diào)度器根據(jù)各個服務(wù)器的負載情況 動態(tài)地選擇一臺服務(wù)器 將請求報文封 裝在另一個m 報文中 再將封裝后的i p 報文轉(zhuǎn)發(fā)給選出的服務(wù)器 服務(wù)器收到 報文后 先將報文解封獲得原來目標地址為v i p 的報文 服務(wù)器發(fā)現(xiàn)v i p 地址 被配置在本地的i p 隧道設(shè)備上 所以就處理這個請求 然后根據(jù)路由表將響應(yīng) 報文直接返回給客戶 根據(jù)缺省的t c p 仃p 協(xié)議棧處理 請求報文的目標地址為v i p 響應(yīng)報文的 源地址肯定也為v 1 p 所以響應(yīng)報文不需要作任何修改 可以直接返回給客戶 第2 章l v s 集群和負載均衡介镕 客戶認為得到正常的服務(wù) 而不會知道究竟是哪一臺服務(wù)器處理的 243 直接路由 v s d r 跟v s t u n 方法相同 v s d r 利用大多數(shù)i n t c r n c t 服務(wù)的非對稱特點 負 載調(diào)度器中只負責調(diào)度請求 而服務(wù)器直接將響應(yīng)返回給客戶 可以極大地提高 整個集群系統(tǒng)的吞吐量 v s d r 的體系