lvs集群技术在防火墙系统中地研究及的应用

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1、分类号密级注1UDC学位论文LVS集群技术在防火墙系统中的研究与应用（题名和副题名）胡启芳（作者姓名）指导教师王伟东博士电子科技大学成都李学农高工长沙湘炎机电设备有限公司长沙（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士专业学位类别工程硕士工程领域名称软件工程提交论文日期2014.3.25论文答辩日期2014.5.25学位授予单位和日期电子科技大学2014年6月25日答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。ASTUDYOFLVSCLUSTERTECHNOLOGYANDITSAPPLICATIONINFIREWALLSYSTEMA

2、MasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:MasterofEngineeringAuthor:HuQifangAdvisor:WangWeidongSchool:SchoolofInformationandSoftwareEngineering独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电

3、子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：日期：年月日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：导师签名：日期：年月日摘要摘要随着网络应用的飞速发展，用户对信息安全、

4、网络服务质量等都提出了越来越高的要求。对强安全、高数据吞吐率、高可靠性的防火墙技术的研究要求也越来越迫切。集群防火墙由于具有技术成熟、实现简单以及硬件投资少等特性，已广泛应用于中小企业安全领域，集群防火墙的负载均衡技术与过滤规则性能的优劣直接影响了集群防火墙系统的最终性能。本论文正是针对上述问题，以高可靠性的集群技术及其在防火墙的应用为主要的研究对象，在深入分析目前集群理论和技术原理的基础上，对集群负载均衡技术和负载均衡算法进行了详尽的讨论和研究。主要内容有：1．通过研究分析影响服务节点性能内外因素，引入负载影响因子概念。不同的负载因其特性不同

5、，对服务节点的计算能力、存储能力及输入输出能力要求不同。通过对网络负载特征信息的提取，计算该负载对服务节点的影响因子。2．分析Logistic模型的阻滞增长特性，实现服务节点有限资源与无限增长服务申请的平衡。服务节点在轻负载率时，节点性能不会随着负载的增长而下降，当负载量超过Logistic模型增长拐点时，增长的负载会使节点性能呈指数下降。为负载均衡策略提供参考依据。3．分析集群负载均衡调度算法，在常用的加权轮询调度算法的基础上，基于负载影响因子和阻滞增长特性，提出一种改进的加权轮询调度算法。该算法在分配网络负载时不仅只考虑服务节点性能，还将负

6、载进行多系数综合，标识负载影响服务节点的预期，为提升负载均衡性能提供实现依据。4．分析包过滤规则，利用树型层次规则表替代原来的线性链表，优化规则在表中的顺序，减少规则匹配次数，从而提升过滤性能。通过正则映射模型，减少规则之间的冲突，提高系统安全。5．研究LVS集群框架，设计校园网集群防火墙结构，利用Netfilter/IPTables的HOOK，挂接改进加权轮询调度算法，通过多次回归测试，调整负载影响因子的计算，实现校园网的小投资、高安全、高性能的集群防火墙。关键词：负载影响因子，阻滞增长，改进加权算法，集群防火墙IABSTRACTABSTRA

7、CTWiththerapiddevelopmentofnetworkapplications,peopleneedahigherdemandoninformationsecurityandnetworkqualityofservice.Madethedevelopmentoffirewalltechnologywithstrongsecurityandin-depthbecomeanurgenttask.Clusterfirewallwithhighdatathroughput,highreliabilitythencomestopeople’

8、sfocus.Withitsmaturetechnology,simplerealizationandlessinvestmentinhardware