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使用LVS实现WWW负载均衡集群系统

发表于2009-08-26 09:31| 次阅读| 来源csdn| 0 条评论| 作者

摘要:在实际应用中,最常见的情况是利用集群解决负载平衡问题,比如用于提供WWW服务。在这里主要展示如何使用LVS(Linux Virtial Server)来实现实用的WWW负载平衡集群系统.
集群系统(Cluster)主要解决下面几个问题:
  高可靠性(HA)。利用集群管理软件,当主服务器故障时,备份服务器能够自动接管主服务器的工作,并及时切换过去,以实现对用户的不间断服务。
  高性能计算(HP)。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,通常用于科学计算领域,比如基因分析,化学分析等。
  负载平衡。即把负载压力根据某种算法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。
  基于Linux的集群解决方案可谓百花齐放。
  在实际应用中,最常见的情况是利用集群解决负载平衡问题,比如用于提供WWW服务。在这里主要展示如何使用LVS(Linux Virtial Server)来实现实用的WWW负载平衡集群系统

  LVS简介
  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
http://www.linuxvirtualserver.org/deployment.html
  关于Linux LVS的工作原理和更详细的信息,请参考
http://www.linuxvirtualserver.org

  LVS配置实例
  通过Linux LVS,实现WWW,Telnet服务的负载平衡。这里实现Telnet集群服务仅为了测试上的方便。
  LVS有三种负载平衡方式,NAT(Network Address Translation),DR(Direct Routing),IP Tunneling。其中,最为常用的是DR方式,因此这里只说明DR(Direct Routing)
方式的LVS负载平衡。
  网络拓扑结构。


  如图1所示,为测试方便,4台机器处于同一网段内,通过一交换机或者集线器相连。实际的应用中,最好能够将虚拟服务器vs1和真实服务器rs1, rs2置于于不同的网段上,即
提高了性能,也加强了整个集群系统的安全性。


服务器的软硬件配置


首先说明,虽然本文的测试环境中用的是3台相同配置的服务器,但LVS并不要求集群中的服务器规格划一,相反,可以根据服务器的不同配置和负载情况,调整负载分配策略,充
分利用集群环境中的每一台服务器。这3台服务器中,vs1作为虚拟服务器(即负载平衡服务器),负责将用户的访问请求转发到集群内部的rs1,rs2,然后由rs1,rs2分别处理。
client为客户端测试机器,可以为任意操作系统。4台服务器的操作系统和网络配置分别为
vs1: RedHat 6.2, Kernel 2.2.19
vs1: eth0 192.168.0.1
vs1: eth0:101 192.168.0.101
rs1: RedHat 6.2, Kernel 2.2.14
rs1: eth0 192.168.0.3
rs1: dummy0 192.168.0.101
rs2: RedHat 6.2, Kernel 2.2.14
rs2: eth0 192.168.0.4
rs2: dummy0 192.168.0.101
client: Windows 2000
client: eth0 192.168.0.200
其中,192.168.0.101是允许用户访问的IP。
虚拟服务器的集群配置
大部分的集群配置工作都在虚拟服务器vs1上面,需要下面的几个步骤:
重新编译内核。
首先,下载最新的Linux内核,版本号为2.2.19,下载地址为:
http://www.kernel.org/
,解压缩后置于/usr/src/linux目录下。
其次需要下载LVS的内核补丁,地址为:
http://www.linuxvirtualserver.org/software/ipvs-1.0.6-2.2.19.tar.gz
。这里注意,如果你用的Linux内核不是2.2.19版本的,请下载
相应版本的LVS内核补丁。将ipvs-1.0.6-2.2.19.tar.gz解压缩后置于/usr/src/linux目录下。
然后,对内核打补丁,如下操作:
[root@vs2 /root]# cd /usr/src/linux
[root@vs2 linux]# patch -p1
*           

  • Prompt for development and/or incomplete code/drivers
    2 Networking部分:
               
  • Kernel/User netlink socket
               
  • Routing messages
                Netlink device emulation
    *         
  • Network firewalls
               
  • Socket Filtering
                Unix domain sockets
    *         
  • TCP/IP networking
               
  • IP: multicasting
               
  • IP: advanced router
               [ ] IP: policy routing
               [ ] IP: equal cost multipath
               [ ] IP: use TOS value as routing key
               [ ] IP: verbose route monitoring
               [ ] IP: large routing tables
               [ ] IP: kernel level autoconfiguration
    *         
  • IP: firewalling
               [ ] IP: firewall packet netlink device
    *         
  • IP: transparent proxy support
    *         
  • IP: masquerading
               --- Protocol-specific masquerading support will be built as modules.
    *         
  • IP: ICMP masquerading
               --- Protocol-specific masquerading support will be built as modules.
    *         
  • IP: masquerading special modules support
    *           IP: ipautofw masq support (EXPERIMENTAL)(NEW)
    *           IP: ipportfw masq support (EXPERIMENTAL)(NEW)
    *           IP: ip fwmark masq-forwarding support (EXPERIMENTAL)(NEW)
    *         
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