基于LVS的高性能web应用服务器部署和应用计算机专业.docx

题 目： 基于LVS的高性能web应用服务器部署和应用 摘 要 随着互联网的全球的全面兴起，全球上网人数也在与日俱增，因此也考验网站的承载能力。如果它的性能没有跟上访问量，就会导致用户在访问网站的时候刷出网页的速度很慢，网页响应的速度也大打折扣，严重影响用户上网体验。更有甚者，如果碰到极高峰值的访问量和交互度，可能会导致整个服务器宕机，用户完全链接不上网络，将会对企业和政府机构造成不可估量的损失。 本次论文也是以探寻高性能Web服务器为主题进行相关研究，主要研究基于LVS的高性能web应用服务器部署和应用。主要通过lvs和keepalived实现，具有负载均衡和高可用性，网站的数据安全性强，通过主从同步来自动完成数据备份，能自动监控。通过本次的课题研究，对现实web应用有了一个更加全面的认识。 关键词：LVS 虚拟化 高性能 目 录 第一章 绪论 1.1 课题背景及研究意义 1.2 相关关键技术介绍 第二章 需求分析 2.1 高性能web应用服务器部署概述 2.2 高性能web应用服务器功能性需求 第三章 基于LVS的高性能web应用服务器部署设计 3.1 系统功能结构图 3.2 网络结构设计 第四章 基于LVS的高性能web应用服务器部署的应用 4.1 web应用服务器部署与设计 4.2 存储设计 4.3 数据库设计 4.4 虚拟化设计 4.5 网络设计 第五章 基于LVS的高性能web应用服务器部署测试 5.1 web应用服务器负载均衡测试 5.2 web应用服务器高可用性测试 5.3 存储测试 5.4 数据库测试 5.5 监控测试 结 论 参 考 文 献 II 第一章 绪论 随着信息技术的发展，有越来越多的互联网应用应运而生，这就无可避免需要服务器能够承载更大访问量的同时，响应速度等性能也不会受到影响。不少人针对这个问题展开研究，也设计了很多不同的方案以解决该问题。本次论文也是以探寻高性能Web服务器为主题进行相关研究。 1.1 课题背景及研究意义 现在的社会已经是一个互联网的社会，网络使得人与人之间的距离变得更近，我们发现小到我们的日常生活，平常的上网冲浪，到企业政府的业务处理，乃至关联到整个社会的和谐稳定，都少不了互联网的参与。 而伴随着互联网的全球的全面兴起，全球上网人数也在与日俱增，因此也考验网站的承载能力。如果它的性能没有跟上访问量，就会导致用户在访问网站的时候刷出网页的速度很慢，网页响应的速度也大打折扣，严重影响用户上网体验。更有甚者，如果碰到极高峰值的访问量和交互度，可能会导致整个服务器宕机，用户完全链接不上网络，将会对企业和政府机构造成不可估量的损失。就像一些如淘宝等大型的电商网站，尤其是在双十一的时候，这么大而密的访问量，网页不迟缓，交易也不卡，服务器和数据库要承受多大的数据访问量。因此本课题具有较高的现实意义，搭建具有较好承载力的web应用服务器依然是众多学者一直深度学习的课题，也是现代社会发展的必经之路。 1.2 相关关键技术介绍 （1）VMware 虚拟化与云计算，是一项综合的技术，需要掌握网络、存储、服务器等方面的知识，有一定的动手实践能力。VMware就是一门虚拟化技术，但虚拟化从来不是单独存在的，要学好、用好虚拟化，需要一系列的基础服务， Windows Server 2008 R2或Windows Server 2012 R2 Active Directory的配置、DHCP配置、WSUS配置、KMS配置，并了解证书服务，为服务器申请并安装证书，这些都是虚拟化的基础。只有掌握了这些，并配置好这些环境，才能让虚拟化的项目运行的更好。 （2）centos和vyatta 我们日常习惯都是用windows系统，但是在服务器里使用Unix或者Linux系统，不仅是因为这两个系统开源免费，在开发上大大降低了前期的成本；而且因为这两个系统相较于windows系统的安全性更高，稳定性更佳，系统崩溃的概率非常小，并且一般针对windows的病毒也更多。基于上述原因，这两个系统在服务器系统中大受欢迎。开发人员也针对这两个系统设计了很多版本的系统，他们逐渐占据更大的份额。其中，CentOS可以说是更稳定以及更安全。由于 CentOS 的更新频率较低，这意味着软件测试的时间更长，并且只有真正稳定的版本才会得到发布。如果用户使用 CentOS，你不会因新的bug 的应用程序版本而遇到任何稳定性问题,因为你不会得到那个新的有 bug 的版本。并且CentOS的市场占用率更大，这也就意味着人们更习惯于在CentOS上面开发应用，因此开源项目也就更多，初学者很容易找到相应可供学习的东西。 Vyatta同样也是一个Linux版本，它的安装简单，用户不需要在配置其他环境就可以使用。Vyatta还针对VMware，Citrix XenServer，Xen，KVM和Hyper V等虚拟环境进行了优化。它基于Debian，可以从物理硬件安装和运行。 安装过程使用Live CD，格式化可用硬盘，安装系统并在完成后重新启动。 一旦重启，它就可以像普通系统一样运行。 （3）LVS LVS实现的是负载均衡的作用，可支持上万并发连接，支持多种论调算法，对内存和CPU资源消耗极低。LVS通过vrrp协议进行数据包转发的，提供的是4层的负载均衡。特点是效率高，只要我们的机器网卡抗的住就不是问题。LVS本身是明显的单点故障，因此需要使用双机软件做热备，来保证高可用性。LVS有负载均衡机制，目前支持8中均衡算法。 （4）keepalived Keepalived是一个路由软件。初学者可能会难以区分Keepalived和LVS的功能，因为LVS可以用ipvsadm 写个记录能实现负载均衡，keepalived同样也能配置LVS实现负载均衡。但其实keepalived不是一个负载均衡软件 主要作用是对服务器状态检测和故障隔离。对于在keepalived中配置lvs模块，一般的理解是对补充lvs的配置。Keepalived是采用低层语言C语言编写而成的，它可作用热备和健康检测。一般实际应用中，我们使用两台Keepalived做双机热备。双机热备份的意思就是二台服务器同时工作，如果在运行过程中坏了一台也不要紧，还有另外一台可以直接使用。与冷备不同，热备不需要我们手工进行机器的切换，在监控keepalived所在服务器上的其他业务进程出现异常的时候，系统将会直接进行切换。尽管在使用的时候有一台机器出现问题，但是由于这个双机热备的机制，以至于这个切换完全在后台自动完成，我们在前台使用的时候依然可以正常使用，完全没有出现故障的感觉。但是这些还不够，我们还需要监控keepalived所在服务器上的其他业务进程，根据业务进程的运行状态决定是否需要进行主备切换。 （5）apache Apache是一个网页服务器软件，简单的说，就是网站的平台。网站web application 不能直接编译运行，需要放在web 服务器上才能够正常执行，也就是将网站web application 部署到web 服务器，我们实际上是通过连接服务器访问网站，才能被browser 访问。Apache能够提供各种各样的服务和功能，具体看j2ee 的定义。 （6）glusterfs 世界每天都在不断增加数据量，科学应用，天气预报，研究，医院，军事服务等几个应用领域是这些数据量的主要贡献者。随着数据量的增加，提供高效，易用的解决方案的需求已成为这些类型的计算的主要问题之一。这么庞大的数据量必然需要一个强大的系统进行支撑，防止数据的溢出。Gluster文件系统就是为了解决这一问题而设计的，它支持标准的posix接口，是一个集群的文件系统。目前已经有越来越多的公司使用该系统，进行文件的分布式存储。并且Gluster具有较高的可用性，它可以挂载在linux系统中直接使用，而不像Fastdfs需要提供API进行操作。相对来说，Gluster的容错率也较高，它使用FUSE（用户空间中的文件系统）将自己与VFS层挂钩。它采用分层方法来处理文件系统，根据需要添加/删除功能。 （7）Mycat Mycat是开源的分布式数据库系统，但实际上，按我的理解