【摘要】： 隨著計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展,集群以其可擴(kuò)展性和較低的成本等優(yōu)勢(shì)被廣泛的研究和應(yīng)用。很多公司、企業(yè)以及政府,越來(lái)越多地使用集群來(lái)滿足其高可用性、高性能計(jì)算的需求。隨著系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,系統(tǒng)本身發(fā)生不可預(yù)計(jì)的故障的可能性也越來(lái)越大。自然災(zāi)害、意外的災(zāi)難都會(huì)對(duì)龐大的系統(tǒng)產(chǎn)生嚴(yán)重的負(fù)面影響;同時(shí)人們的生活也越來(lái)越依賴于這些復(fù)雜的系統(tǒng),因此現(xiàn)實(shí)的需求使業(yè)務(wù)連續(xù)性,高可用性成為了目前研究的一個(gè)重點(diǎn)。在集群使用的軟件中,集群心跳占有重要地位,它一般包括了可靠網(wǎng)絡(luò)、對(duì)集群節(jié)點(diǎn)的動(dòng)態(tài)管理,對(duì)集群狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)等等功能,保證了集群的高可用性和高擴(kuò)展性。近年來(lái)Linux有了很大的發(fā)展,其性能可以媲美很多商業(yè)軟件,同時(shí)又是一個(gè)開(kāi)放源代碼的軟件,具有成本上的優(yōu)勢(shì),越來(lái)越多的集群采用Linux或做了一定修改的Linux作為其操作系統(tǒng)。本文集中討論基于Linux的集群。 本文介紹了一些集群,如TurboCluster、EDDIE、LVS(Linux virtual server)等,介紹中包括其體系結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),性能上的特點(diǎn)以及業(yè)界認(rèn)同的集群性能的評(píng)測(cè)方式。作者根據(jù)參與集群軟件開(kāi)發(fā)的經(jīng)驗(yàn),提出了一些開(kāi)發(fā)高可用性集群中面臨的問(wèn)題,并給出了解決方案。 在高可用性集群中,可能需要對(duì)其提供服務(wù)的進(jìn)程進(jìn)行檢測(cè),而現(xiàn)有Linux提供的檢測(cè)工具和一些常用的工具均為管理員而非頻繁檢測(cè)所開(kāi)發(fā),檢測(cè)開(kāi)銷很大,本文根據(jù)這種現(xiàn)實(shí)需求,在研究了現(xiàn)有工具效率較低的原因之后,提出了自己的解決方案,在保證準(zhǔn)確的進(jìn)程檢測(cè)的同時(shí),縮減了現(xiàn)有工具的功能,采用了一些技術(shù)降低了檢測(cè)開(kāi)銷。 集群是一個(gè)分布式系統(tǒng),在高可用性集群的節(jié)點(diǎn)檢測(cè)中,可靠性與網(wǎng)絡(luò)的情況有關(guān)。網(wǎng)絡(luò)中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)包延遲和丟包現(xiàn)象將影響集群節(jié)點(diǎn)檢測(cè)的可靠性,這種情況在現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下無(wú)法避免,但可以采用一些方式使其不可靠的程度降低到我們能接受的范圍。本文提出了一種基于確認(rèn)度的集群檢測(cè)方法,并分析了它的性能。 隨著集群規(guī)模的擴(kuò)大,集群的心跳信息將給集群網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)很大的負(fù)載。本文根據(jù)現(xiàn)在多播的研究發(fā)展,提出了一種多播心跳。它基于現(xiàn)有的多播技術(shù),可以有效地降低集群網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載,能夠滿足集群的安全性要求,較廣播或者單播心跳性能有了很大提高。
【圖文】：

圖 1-1 心跳軟件層次結(jié)構(gòu)圖Figure1-1 The software layers of heartbeat要研究?jī)?nèi)容MyHeartbeat 項(xiàng)目服務(wù)眾多，進(jìn)程檢測(cè)負(fù)擔(dān)繁重的實(shí)roc 文件和 kill 系統(tǒng)調(diào)用的進(jìn)程檢測(cè)方法，實(shí)現(xiàn)了比的進(jìn)程檢測(cè)方法，可以在更短的時(shí)間內(nèi)對(duì)進(jìn)程的基了較低的系統(tǒng)開(kāi)銷。本文分析了心跳消息的發(fā)送接延遲，根據(jù)集群的情況和 MyHeartbeat 項(xiàng)目的特點(diǎn)心跳周期的選擇方法，對(duì)其進(jìn)行了軟件的實(shí)現(xiàn)，，并了當(dāng)前多播的發(fā)展，基于現(xiàn)有協(xié)議，提出了一種適。紹了幾個(gè)常見(jiàn)的集群，如 LVS、TurboCluster，分析

圖 2-1 LVS 結(jié)構(gòu)圖Figure2-1 the architecture of Linux virtual serverLVS 提供了四種調(diào)度算法：輪轉(zhuǎn)調(diào)度，加權(quán)輪轉(zhuǎn)調(diào)度，最少連接調(diào)度權(quán)最少連接調(diào)度：1. 輪轉(zhuǎn)調(diào)度（Round Robin Scheduling）：輪轉(zhuǎn)調(diào)度不考慮服務(wù)器的數(shù)和響應(yīng)時(shí)間，它將所有的服務(wù)器都看作是相同的。當(dāng)以輪轉(zhuǎn)的將連接分發(fā)到不同的服務(wù)器上。2. 加權(quán)輪轉(zhuǎn)調(diào)度(Weighted Round Robin Scheduling)：根據(jù)每個(gè)機(jī)器理能力的不同給每個(gè)機(jī)器分配一個(gè)對(duì)應(yīng)的權(quán)重，然后根據(jù)權(quán)重的以輪轉(zhuǎn)的方式將請(qǐng)求分發(fā)到各臺(tái)機(jī)器。這種調(diào)度算法的耗費(fèi)比其動(dòng)態(tài)調(diào)度算法小，但是當(dāng)負(fù)載變化很頻繁時(shí)，它會(huì)導(dǎo)致負(fù)載失衡且那些長(zhǎng)請(qǐng)求會(huì)發(fā)到同一個(gè)服務(wù)器上。3. 最少連接調(diào)度(Least Connection Scheduling)：最少連接調(diào)度將用戶- 7 -
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2006
【分類號(hào)】：TP316;TP338

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 張磊;李玉龍;胡磊;;服務(wù)器管理系統(tǒng)雙機(jī)熱備管理軟件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J];電腦知識(shí)與技術(shù);2009年33期

2 王施人;陜振;張淑萍;毛宇光;;基于iSCSI存儲(chǔ)集群的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J];計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì);2010年11期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前7條

1 程楊;基于LVS負(fù)載均衡設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];中山大學(xué);2011年

2 吳國(guó)才;基于CG樹(shù)的分布式服務(wù)器集群的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];廈門(mén)大學(xué);2008年

3 邢傳星;VTS雙機(jī)熱備系統(tǒng)的可靠性研究與應(yīng)用[D];大連海事大學(xué);2009年

4 張_";高校教務(wù)管理系統(tǒng)雙機(jī)容錯(cuò)的研究[D];遼寧師范大學(xué);2008年

5 王海龍;基于實(shí)時(shí)以太網(wǎng)的心跳協(xié)議[D];大連理工大學(xué);2009年

6 張同湖;分布式系統(tǒng)數(shù)據(jù)容災(zāi)技術(shù)研究[D];長(zhǎng)春理工大學(xué);2012年

7 李吉勇;面向云計(jì)算環(huán)境的校園網(wǎng)設(shè)計(jì)方法研究[D];蘇州大學(xué);2013年

本文編號(hào)：2633017