Linux虚拟伺服器 LVS

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LVS(Linux虚拟伺服器)【Linux虚拟伺服器 LVS】LVS是Linux Virtual Server的简写，意即Linux虚拟伺服器，是一个虚拟的伺服器集群系统。本项目在1998年5月由章文嵩博士成立，是中国国内最早出现的自由软体项目之一。
基本介绍中文名：Linux虚拟伺服器
外文名：Linux Virtual Server
类属：计算机软体
创立人：章文嵩
宗旨使用集群技术和Linux作业系统实现一个高性能、高可用的伺服器.很好的可伸缩性（Scalability）很好的可靠性（Reliability）很好的可管理性（Manageability）。特点可伸缩网路服务的几种结构，它们都需要一个前端的负载调度器（或者多个进行主从备份）。我们先分析实现虚拟网路服务的主要技术，指出IP负载均衡技术是在负载调度器的实现技术中效率最高的。在已有的IP负载均衡技术中，主要有通过网路地址转换（Network Address Translation）将一组伺服器构成一个高性能的、高可用的虚拟伺服器，我们称之为VS/NAT技术（Virtual Server via Network Address Translation）。在分析VS/NAT的缺点和网路服务的非对称性的基础上，我们提出了通过IP隧道实现虚拟伺服器的方法VS/TUN （Virtual Server via IP Tunneling），和通过直接路由实现虚拟伺服器的方法VS/DR（Virtual Server via Direct Routing），它们可以极大地提高系统的伸缩性。VS/NAT、VS/TUN和VS/DR技术是LVS集群中实现的三种IP负载均衡技术。技术【1】技术简介LVS集群採用IP负载均衡技术和基于内容请求分发技术。调度器具有很好的吞吐率，将请求均衡地转移到不同的伺服器上执行，且调度器自动禁止掉伺服器的故障，从而将一组伺服器构成一个高性能的、高可用的虚拟伺服器。整个伺服器集群的结构对客户是透明的，而且无需修改客户端和伺服器端的程式。为此，在设计时需要考虑系统的透明性、可伸缩性、高可用性和易管理性。【2】集群採用三层结构一般来说，LVS集群採用三层结构，其主要组成部分为：A、负载调度器（load balancer），它是整个集群对外面的前端机，负责将客户的请求传送到一组伺服器上执行，而客户认为服务是来自一个IP位址（我们可称之为虚拟IP位址）上的。B、伺服器池（server pool），是一组真正执行客户请求的伺服器，执行的服务有WEB、MAIL、FTP和DNS等。C、共享存储（shared storage），它为伺服器池提供一个共享的存储区，这样很容易使得伺服器池拥有相同的内容，提供相同的服务。【3】调度器调度器是伺服器集群系统的唯一入口点（Single Entry Point），它可以採用IP负载均衡技术、基于内容请求分发技术或者两者相结合。在IP负载均衡技术中，需要伺服器池拥有相同的内容提供相同的服务。当客户请求到达时，调度器只根据伺服器负载情况和设定的调度算法从伺服器池中选出一个伺服器，将该请求转发到选出的伺服器，并记录这个调度；当这个请求的其他报文到达，也会被转发到前面选出的伺服器。在基于内容请求分发技术中，伺服器可以提供不同的服务，当客户请求到达时，调度器可根据请求的内容选择伺服器执行请求。因为所有的操作都是在Linux作业系统核心空间中完成的，它的调度开销很小，所以它具有很高的吞吐率。伺服器池的结点数目是可变的。当整个系统收到的负载超过目前所有结点的处理能力时，可以在伺服器池中增加伺服器来满足不断增长的请求负载。对大多数网路服务来说，请求间不存在很强的相关性，请求可以在不同的节点上并行执行，所以整个系统的性能基本上可以随着伺服器池的结点数目增加而线性增长。共享存储通常是资料库、网路档案系统或者分散式档案系统。伺服器结点需要动态更新的数据一般存储在资料库系统中，同时资料库会保证并发访问时数据的一致性。静态的数据可以存储在网路档案系统（如NFS/CIFS）中，但网路档案系统的伸缩能力有限，一般来说，NFS/CIFS伺服器只能支持3~6个繁忙的伺服器结点。对于规模较大的集群系统，可以考虑用分散式档案系统，如AFS、GFS、Coda和Intermezzo等。分散式档案系统可为各伺服器提供共享的存储区，它们访问分散式档案系统就像访问本地档案系统一样，同时分散式档案系统可提供良好的伸缩性和可用性。【4】分散式锁管理器此外，当不同伺服器上的应用程式同时读写访问分散式档案系统上同一资源时，应用程式的访问冲突需要消解才能使得资源处于一致状态。这需要一个分散式锁管理器（Distributed Lock Manager），它可能是分散式档案系统内部提供的，也可能是外部的。开发者在写应用程式时，可以使用分散式锁管理器来保证应用程式在不同结点上并发访问的一致性。负载调度器、伺服器池和共享存储系统通过高速网路相连线，如100Mbps交换网路、Myrinet和Gigabit网路等。使用高速的网路，主要为避免当系统规模扩大时网际网路成为整个系统的瓶颈。【5】监视器Graphic Monitor是为系统管理员提供整个集群系统的监视器，它可以监视系统的状态。Graphic Monitor是基于浏览器的，所以无论管理员在本地还是异地都可以监测系统的状况。为了安全的原因，浏览器要通过HTTPS（Secure HTTP）协定和身份认证后，才能进行系统监测，并进行系统的配置和管理。优点1、开源，免费2、在网上能找到一些相关技术资源3、具有软体负载均衡的一些优点缺点1、最核心的就是没有可靠的支持服务，没有人对其结果负责；2、功能比较简单，支持複杂套用的负载均衡能力较差，如算法较少等；3、开启隧道方式需重编译核心；4、配置複杂；5、主要套用于LINUX，目前没有专门用于WINDOWS的版本，不过可以通过配置，使windows成为LVS集群中的real server（win2003、win2008中）。