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分类: LINUX
2008-03-27 08:35:10
一 集群和Linux上的集群解决方案 :
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,具体请参见(Linux 集群大全--哪种群集适合您?)。 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。 二 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: // 关于Linux LVS的工作原理和更详细的信息,请参考。 三 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。 1。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。 2。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:,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:/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 < ipvs-1.0.6-2.2.19/ipvs-1.0.6-2.2.19.patch 下面就是重新配置和编译Linux的内核。特别注意以下选项: 1 Code maturity level options---> * [*]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) * [*] IP: masquerading virtual server support (EXPERIMENTAL)(NEW) [*] IP Virtual Server debugging (NEW) <--最好选择此项,以便观察LVS的调试信息 * (12) IP masquerading VS table size (the Nth power of 2) (NEW) * IPVS: round-robin scheduling (NEW) * IPVS: weighted round-robin scheduling (NEW) * IPVS: least-connection scheduling (NEW) * IPVS: weighted least-connection scheduling (NEW) * IPVS: locality-based least-connection scheduling (NEW) * IPVS: locality-based least-connection with replication scheduling (NEW) * [*] IP: optimize as router not host * IP: tunneling IP: GRE tunnels over IP [*] IP: broadcast GRE over IP [*] IP: multicast routing [*] IP: PIM-SM version 1 support [*] IP: PIM-SM version 2 support * [*] IP: aliasing support [ ] IP: ARP daemon support (EXPERIMENTAL) * [*] IP: TCP syncookie support (not enabled per default) --- (it is safe to leave these untouched) < > IP: Reverse ARP [*] IP: Allow large windows (not recommended if <16Mb of memory) < > The IPv6 protocol (EXPERIMENTAL) 上面,带*号的为必选项。 然后就是常规的编译内核过程,不再赘述,请参考编译 Linux 教程 在这里要注意一点:如果你使用的是RedHat自带的内核或者从RedHat下载的内核版本,已经预先打好了LVS的补丁。这可以通过查看/usr/src/linux/net/目录下有没有几个ipvs开头的文件来判断:如果有,则说明已经打过补丁。 编写LVS配置文件,实例中的配置文件如下: #lvs_dr.conf (C) Joseph Mack mack@ncifcrf.gov LVS_TYPE=VS_DR INITIAL_STATE=on VIP=eth0:101 192.168.0.101 255.255.255.0 192.168.0.0 DIRECTOR_INSIDEIP=eth0 192.168.0.1 192.168.0.0 255.255.255.0 192.168.0.255 SERVICE=t telnet rr rs1:telnet rs2:telnet SERVICE=t www rr rs1:www rs2:www SERVER_VIP_DEVICE=dummy0 SERVER_NET_DEVICE=eth0 #----------end lvs_dr.conf------------------------------------ 将该文件置于/etc/lvs目录下。 使用LVS的配置脚本产生lvs.conf文件。该配置脚本可以从http: // 单独下载,在ipvs-1.0.6-2.2.19.tar.gz包中也有包含。 脚本configure的使用方法: [root@vs2 lvs]# configure lvs.conf 这样会产生几个配置文件,这里我们只使用其中的rc.lvs_dr文件。 修改/etc/rc.d/init.d/rc.local,增加如下几行: echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_always_defrag # 显示最多调试信息 echo 10 > /proc/sys/net/ipv4/vs/debug_level 配置NFS服务。这一步仅仅是为了方便管理,不是必须的步骤。
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