基于redhat系统的计算机集群虚拟化技术的设计与实现 毕业设计论文

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1、目录目录1绪论11.1课题研究背景、目的与意义11.2国内外的研究现状21.3相关知识概述31.4课题研究内容52课题整体规划62.1工程设计中主要运用的技术62.2工程整体规划73需求分析103.1可行性研究103.2用户业务分析103.3用户性能分析113.4服务管理分析114总体设计124.1工作环境设定124.2软件安装及主要文件的配置134.3测试高可用/高可靠性165详细设计185.1LVS集群的特点185.2IPVS几种常用的负载均衡调度算法195.3LVS三种工作方式的具体原理205.4LVS集群系统的设计及实现235.5三种工作模式的比较336系统实

2、施3557目录结束语39致谢40参考文献41附录42附录A主要源程序42附录B用户手册44附录C软件光盘45附录D科技译文47571绪论本文针对基于Linux下的REDHAT操作系统，计算机集群虚拟化的问题进行研究，具体的研究内容包括研究该课题的可行性，并从用户业务，用户性能及服务管理等三方面进行了分析；课题的主要技术及运用高可用集群实现课题研究的基本思路，并简单介绍了HA集群的实现过程；负载均衡集群的工作原理、工作方式及工作过程等内容。1.1课题研究背景、目的与意义全球范围内Linux的发展状况让人鼓舞，从全球来看Linux的增长是非常快的。目前，全球Linux市场

3、超过70亿美元整个操作系统的市场来看，Linux的增长比其他操作系统都来得更加快。而中国比全球的增长更显得快，从大致的增长率来看，全球大概是9%-13%的增长率，在中国，Linux的服务器市场是33%的增长率。拿IBM做例子，Linux是IBM所大力倡导的，同时也在不断投入。从Linux解决方案来讲，IBM全球最大的提供商之一。IBM所有的服务器都支持Linux，另外有超过500种中间件产品都支持Linux平台，IBM全球Service也都提供了对Linux的支持与服务。在IBM，有超过600名的员工在LTC工作，LTC（LinuxTechnologyCenter）是

4、最早IBM建立起来的一个围绕Linux的开发组织和技术部门，在这里面其中有超过300人，就专门围绕Linux内核进行了创新的工作。现在Web服务中越来越多地使用CGI、动态主页等CPU密集型应用，这对服务器的性能有较高要求。未来的网络服务会提供更丰富的内容、更好的交互性、更高的安全性等，需要服务器具有更强的CPU和I/O处理能力。例如，通过HTTPS（Secure57HTTP）取一个静态页面需要的处理性能比通过HTTP的高一个数量级，HTTPS正在被电子商务站点广为使用。所以，网络流量并不能说明全部问题，要考虑到应用本身的发展也需要越来越强的处理性能。本课题首先对现有

5、服务器集群系统的技术进行了分析，介绍了几个典型的集群系统，重点讨论了负载均衡集群（LVS）和高可用集群（HighAvailability）的工作原理和实现技术。然后根据现有的集群技术的缺点进行了改进，将负载均衡集群和高可用集群整合在一起，结合Linux软件RAID5技术实现了三层构架的WWW服务器集群，以较低的价格达到了昂贵的商业硬件存储解决方案所实现的效果，同时可以满足大流量的站点访问以及设备故障的自动更替。1.2国内外的研究现状九十年代末期，Linux操作系统不断走向成熟，它的健壮性不断增强，并且提供了GNU软件和标准化的PVM、MPI消息传递机制，最重要的是Li

6、nux在普通PC机上提供了对高性能网络的支持，这样就大大推动了基于Linux的集群系统的发展。在国内，包括中国科学院在内的许多大学与研究机构早在20世纪90年代就开始了基于Linux集群研究，联想、浪潮等国内许多公司都有Linux集群产品和解决方案。Google、Baidu和腾讯后台均采用Linux集群，其中Google在2005年就达到了200万台，不仅如此，Linux集群大量在金融、证券、电信以及IT行业使用。名为High-AvailabilityLinux的开源项目的目标是，通过社区开发努力提供一个提升Linux可靠性（reliability）、可用性（avai

7、lability）和可服务性（serviceability）（RAS）的群集解决方案。Linux-HA项目得到了广泛的应用，是很多有趣的高可用性解决方案的重要组成部分。LVS是中国章文嵩博士发起和领导的优秀的集群解决方案，57许多商业的集群产品，比如RedHat的Piranha等，都是基于LVS的核心代码的。HA和LVS的不足主要有：HA集群一般都是以两个节点的形式出现的，单机处理能力有限，所以当服务器压力较大时，想扩容服务器的处理能力往往得把以前的服务器淘汰掉，浪费了以前的投资；LVS集群的真实服务器都是靠前端IP负载器进行调度分配的，所以存在单点