linux负载均衡集群技术在网络服务器中的应用

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1、Linux负载均衡集群技术在网络服务器中的应用　　摘要：调研了目前市场占有率比较高的Unix和Linux服务器应用现状，重点研究了Linux集群技术，并在校园网络平台的搭建中使用了Nginx负载均衡技术。分析Linux小型机集群方案的可行性，以及Nginx反向代理技术对于解决网络服务器高负荷、高流量、不稳定等问题的优势，并部署了Nginx服务器和Tomcat服务器集群，为学校提供了一个高可用、高并发、高稳定且廉价的服务器解决方案。　　关键词：Linux；负载均衡；网络服务器；集群；Ngnix　　DOIDOI：10.11907/rjdk.162633　　中

2、图分类号：TP393　　文献标识码：A文章编号：1672-7800（2016）012-0144-03　　0引言　　随着网络技术的发展，对于服务器的需求量也随之剧增。除了Unix系统，作为类Unix系统的Linux操作系统近年来也倍受青睐。最近，著名杂志《网络世界》进行了一次调查，其经由多种渠道搜集了来自各行各业，也包括政府机构IT部门的Linux操作系统在产业中的应用情况，以此预知Linux在未来应用领域的发展趋势。调查结果表明，Linux有着非常好的应用前景，近64.5%以上的负责人计划将Linux应用于Web服务器。Unix大型机固然有较为明显的性能

3、优势，然而近期市场占有率有下降的趋势。12　　以目前Web服务器应用较多的Nginx技术为支持，构建Linux小型机集群替代Unix大型机，以尽可能地降低服务器成本。本文首先探讨服务器集群技术，分析负载均衡集群的算法策略与工作原理，然后在校园服务器网络平台的搭建中，运用该技术部署Tomcat服务器集群和Nginx服务器，并采用Nginx反向代理的关键字命名规则进行整合，搭建一个具有较强稳定性与可用性的校园网络服务器。　　1Nginx及其相关技术　　1.1Nginx　　Nginx可作为轻量级的Web服务器、反向代理服务器及电子邮件代理服务器使用，由俄罗斯的

4、程序设计师IgorSysoev开发。其占有内存少、并发性能好，并发能力优于同类网页服务器。目前，我国使用Nginx的网站用户包括百度、新浪、京东、网易、腾讯、淘宝等知名网站。Nginx作为一款较为实用的Web服务器，与其它Web服务器相比具有以下优点[1]：①支持网络请求高并发。据官方统计，其每秒能处理5万静态网页请求；②反向代理性能优越，通常被用于负载均衡；③CPU与内存占用率低。官方统计数据显示，其占用率仅为Apache的1/5～1/10；④对于php可使用cgi与fastcgi方式。　　1.2正向代理与反向代理　　（1）正向代理（Forward12

5、Proxy）。通常所说的代理技术指正向代理技术。正向代理的定义如下：一个位于客户端的用户A、服务器B、位于A和B之间的代理服务器Z，用户A要从服务器B取得用户请求的内容，可以通过代理服务器Z发送请求并指定目标是服务器B，由代理服务器Z向目标服务器B转交请求，获得的内容返回客户端A。也即是说，正向代理就是代理服务器替代客户端用户A来访问服务器B。　　（2）反向代理（ReverseProxy）。在反向代理时，对于客户端而言，代理服务器如同原始资源服务器，客户端用户不需要进行任何设置。客户端向反向代理的命名空间发送连接请求，然后服务器Z判断向何处转交连接请求，

6、并将获得的内容返回给客户端的用户A。用户A会感觉其请求的是原始资源服务器，而不是反向代理服务器Z。　　二者区别为：①正向代理能够让带有防火墙的局域网用户访问外部互联网；②反向代理将防火墙后面的服务器提供给用户访问，还能为后端的多台服务器提供负载平衡，或者为后端多台性能不均的服务器提供权重服务；③正向代理使客户端通过其可以访问任意网站且隐藏本身，因此必须采取相应的安全措施，以确保仅为授权有保证的互联网客户端提供网络服务。　　1.3负载均衡技术　　负载均衡（LoadBalance）是建立在网络结构上的一种廉价、有效方法，它可以扩展网络设备带宽，增加吞吐量，增

7、强网络并发处理数据的能力，提高网络的可用性和灵活性。Nginx支持3种负载均衡策略：①轮询：请求依次轮询每个服务器；②最少链接：请求发送给持有最少活动链接的服务器；③IP哈希：请求通过哈希函数决定发送给哪个服务器。　　1.4集群12　　集群是由一组独立的计算机系统构成的松耦合多处理器系统[2]，通过网络实现进程间的通信。目前，实现分布式计算机集群的技术有负载均衡集群、高可用集群和科学计算集群。本文重点介绍负载均衡集群。负载均衡集群由两台或两台以上服务器组成，分前端负载调度和后端服务两部分。客户端用户的连接请求由前端依据负载均衡策略分配给后端服务器，后端服

8、务器应答请求，并将请求内容返回用户。因而可知，后端服务器是客户端真正请求内容的服