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Linux上的集群及其配置实例(1)

2005-12-19 10:46 ChinaITLab 字号:T | T
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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。   

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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。
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: //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。
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: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 < 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)

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