LVS.doc

LVS 目 录 1. LVS 1. 项目理论 1. 项目介绍 2. 体系结构 3. IP负载均衡 4. 负载调度 2. 安装配置 1. 简介 2. 组件 3. 背景 4. 硬件/网络的要求 5. 路由的必要条件 6. 节点内部连接的必要条件 7. 安装软件 8. 配置 9. 例子 3. 简单实例 LVS LVS是章文嵩博士发起和领导的优秀的集群解决方案，许多商业的集群产品，比如RedHat的Piranha，TurboLinux公司的Turbo Cluster等，都是基于LVS的核心代码的。在现实的应用中，LVS得到了大量的部署，请参考/deployment.html关于Linux LVS的工作原理和更详细的信息，请参考。 [目录] 项目理论 [目录] 项目介绍 本文介绍了Linux服务器集群系统――LVS（Linux Virtual Server）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（World Wide Web）的出现以其简单操作方式将图文并茂的网上信息带给普通大众，Web也正在从一种内容发送机制成为一种服务平台，大量的服务和应用（如新闻服务、网 上银行、电子商务等）都是围绕着Web进行。这促进Internet用户剧烈增长和Internet流量爆炸式地增长，图1显示了1995至2000年与 Internet连接主机数的变化情况，可见增长趋势较以往更迅猛。 Internet的飞速发展给网络带宽和服务器带来巨大的挑战。从网络技术的发展来看，网络带宽的增长远高于处理器速度和内存访问速度的增长，如100M Ethernet、ATM、Gigabit Ethernet等不断地涌现，10Gigabit Ethernet即将就绪，在主干网上密集波分复用（DWDM）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WaveStar? OLS 800G产品[4]。所以，我们深信越来越多的瓶颈会出现在服务器端。很多研究显示Gigabit Ethernet在服务器上很难使得其吞吐率达到1Gb/s的原因是协议栈（TCP/IP）和操作系统的低效，以及处理器的低效，这需要对协议的处理方 法、操作系统的调度和IO的处理作更深入的研究。在高速网络上，重新设计单台服务器上的网络服务程序也是个重要课题。 比较热门的站点会吸引前所未有的访问流量，例如根据Yahoo的新闻发布，Yahoo已经每天发送6.25亿页面。一些网络服务也收到巨额的流量，如 American Online的Web Cache系统每天处理50.2亿个用户访问Web的请求，每个请求的平均响应长度为5.5Kbytes。与此同时，很多网络服务因为访问次数爆炸式地增 长而不堪重负，不能及时处理用户的请求，导致用户进行长时间的等待，大大降低了服务质量。如何建立可伸缩的网络服务来满足不断增长的负载需求已成为迫在眉 睫的问题。 大部分网站都需要提供每天24小时、每星期7天的服务，对电子商务等网站尤为突出，任何服务中断和关键性的数据丢失都会造成直接的商业损失。例如，根据 Dell的新闻发布[6]，Dell现在每天在网站上的交易收入为一千四百万美元，一个小时的服务中断都会造成平均五十八万美元的损失。所以，这对网络服 务的可靠性提出了越来越高的要求。 现在Web服务中越来越多地使用CGI、动态主页等CPU密集型应用，这对服务器的性能有较高要求。未来的网络服务会提供更丰富的内容、更好的交互性、更 高的安全性等，需要服务器具有更强的CPU和I/O处理能力。例如，通过HTTPS（Secure HTTP）取一个静态页面需要的处理性能比通过HTTP的高一个数量级，HTTPS正在被电子商务站点广为使用。所以，网络流量并不能说明全部问题，要考 虑到应用本身的发展也需要越来越强的处理性能。 因此，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，这种需求可以归结以下几点： ·可伸缩性（Scalability），当服务的负载增长时，系统能被扩展来满足需求，且不降低服务质量。 ·高可用性（Availability），尽管部分硬件和软件会发生故障，整个系统的服务必须是每天24小时每星期7天可用的。 ·可管理性（Manageability），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-effect