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。 (点击查看原图) 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 2.2.19vs1: eth0 192.168.0.1vs1: eth0:101 192.168.0.101rs1: RedHat 6.2, Kernel 2.2.14rs1: eth0 192.168.0.3rs1: dummy0 192.168.0.101rs2: RedHat 6.2, Kernel 2.2.14rs2: eth0 192.168.0.4rs2: dummy0 192.168.0.101client: windows 2000client: 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/drivers2 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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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。 (点击查看原图) 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 2.2.19vs1: eth0 192.168.0.1vs1: eth0:101 192.168.0.101rs1: RedHat 6.2, Kernel 2.2.14rs1: eth0 192.168.0.3rs1: dummy0 192.168.0.101rs2: RedHat 6.2, Kernel 2.2.14rs2: eth0 192.168.0.4rs2: dummy0 192.168.0.101client: Windows 2000client: 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/drivers2 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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（出处：http://www.sheup.com）
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