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摘要：随着网络技术的应用范围在不断扩大，数据流量和计算强度也在不断增大，其业务量的增加给网络带宽和服务器带来了巨大的挑战。根据网络技术的使用状况进行分析，其决定因素是在服务中，因此本文针对该种情况提出了建立高可用、高性能并且具有可伸缩性的网络服务来满足不断增长的负载需求，因此这就出现了基于Linux下负载均衡的虚拟服务器集群技术。Linux虚拟服务器的目标是将很多个实际服务器集中在一起来组成一个可扩展和高可靠性的虚拟服务器，基于其工作原理以及不同的调度方法进行研究，最终为集群技术的Linux虚拟服务器提出了新的设计和使用标准。
关键词：集群技术;Linux;虚拟服务器
为了解决电子商务在网上的运行，避免服务器出现中断等现象造成被访问数据的流失，提出了Linux虚拟服务器，提高了服务器的运行效率，拓宽了网络服务范围。该服务器是通过高性能网络或者是局域网互联的服务器集群成为实现高可伸缩的、高可用网络服务的有效结构，推动了我国网络信息技术的进一步发展。
一、Linux虚拟服务器及其特点分析
虚拟服务器也称VPS主机，它采用特殊的软硬件技术将一台完整的服务器主机分成若干个主机，然后租给不同用户，其中每一台被分割的主机都具有独立的域名和IP地址，在运行中由用户远程操作属于自己的那一块，而这一块对任何用户而言，就是一台完整的服务器，与真实独立的主机功能完全一样，網民一般在空间域名网络申请虚拟服务器，用户只需要对自己的信息进行远程维护即可。Linux虚拟服务器集群简称LVS，该设备主要是为了将多种实际服务器集中在一起，其中采用的是基于IP层负载均衡的调度方法，在将IP层上的TCP/IP请求均衡的转移到不同的服务器上之后，调度器自动屏蔽掉服务器的故障，组成一个基于一组内容节点的、具备高可用性和可扩展性的网络实体解决网络服务性能。该服务器的特点是：它能够在传输信息量的过程中避免软件和硬件升级造成的服务器中断或者是数据的流失，提供高性能的使用设备，可靠性以及可扩展性比较强，实现了透明的负载均衡。在使用的过程中将网络地址转换成转发数据包最终到实际服务器，这样在用户的使用中就能够实现全透明的过程，增强了数据的安全性;该服务器有稳定的代码资源，增大了使用范围;能够消除所有的单点失效的影响，增强数据的恢复措施，有助于用户的升级。
LVS的工作原理：该服务器采用的是基于IP层负载平衡调度技术，在运行过程中能够在操作系统核心空间中促进IP层上的TCP/UDP请求均衡地转移到不同的服务器上，促进调度器能够自动的屏蔽掉服务器的故障，保障了另一组服务器能够在高性能、高可靠性的环境下实现系统的伸缩性。服务器在通过集群技术时可以透明地加入或者是删除结点，为系统提供了可伸缩性，而为了解决好重置系统结点需要检测。LVS它主要是由三个部分组成的：（1）负载均衡器：它属于一个集群对外面的前端机，在使用中主要负责将客户的请求发送到后端的真实服务器上具体执行，这个过程需要一个地址，这就是VIP地址。（2）服务器群：该群主要负责执行用户的请求等，其执行的服务器有WEB＼MAIL＼FTP等，在经过Real Server间通过高速的局域网或者是广域网之后，进行实地连接（3）后端存储：这个部分主要为服务器提供一个共享的存储区，促进各个服务器之间相互连接服务。在网络出现了相同的内容时，共享服务存储就能起到很大的作用，然而在系统中当存储的内容在不断加大时，属于一种无共享结构，增大了服务器的代价。
二、负载技术的原理
普通的Linux虚拟服务器是按照传输层连接对集群节点进行业务分配，能够便捷而高效的实现负载均衡。然而集群虚拟服务器的负载均衡表现在：LVS虚拟服务器最终实现了三种IP负载均衡技术，（1）VS/NAT，在用户进行访问的过程中，请求报文最终要到达调度器，调度器以负载均衡的方法从一组真实服务器中选取一个，最终将报文的目标地址VIP改写成选定服务器的地址，在连接好相应的接口后，将报文发送到给定的服务器。整个运行过程中，该虚拟服务器的结构对用户是透明显现的。在不进行任何修改时，就能够实现在Linux上不存在的服务。它只是需要一个IP地址，将其配置在调度器上，在私用的IP地址上增加一个服务器，减少了IP地址的使用数量，提高了服务器的使用效率。（2）VS/TUN，在调度器根据各个服务器的负载情况动态的选择一台服务器时，将请求报文封装在另一个IP地址的报文中，转发给选出的服务器，这种负载服务器主要是利用IP隧道技术来完成调度的请求，满足用户的不同服务，这种实际服务器最终将应答的数据直接返回到用户手中，在运行过程中由于后端服务器只有一组，因此这就显示了建立隧道的必要性，这时需要利用隧道原理来将整个组服务器上的网络服务组成一个IP地址上的虚拟网络服务，为用户提供设备服务。这种隧道技术能够通过负载调度器中的请求直接返回给用户，这样就增强了整个集群的吞吐量。（3）VS/DR，该设备主要是将报文直接路由给目标服务器，调度根据各自服务器的负载情况，动态的选择一台服务器，直接将数据帧的 MAC地址改成选出服务器的MAC地址，再在服务器上的局域网中实施发送。由于数据帧的MAV地址采用的是选出的服务器，当发现VIP地址被配置在本地的网络设备上时，根据请求具体处理，然后根据路由表将相应报文直接的返回给客户。整个服务器在进行共享之后，调度器配置的VIP地址来接收虚拟服务的请求报文，满足客户的网络需求。该设备极大的提高了LVS集群系统的伸缩性，将最大的数据吞吐量受于负载均衡器的环境之中，增强了对用户的物理服务。
三、集群技术的几种连接调度算法
本文研究集群技术Linux虚拟服务器采用的是负载均衡调度方式，该调度是以连接为粒度，根据用户的需要能够将每个对象从WEB服务器上获取之后，建立一个TCP连接，然后在不同的服务器上进行连接，这样就有效避免了在用户访问过程中的负载不均衡状况发生，其中具体的调度算法有：（1）轮转调度：该算法方法比较简单，依次将氢气调度分布在不同的服务器上，提高了用户对所有服务器的处理性能。（2）加权轮转调度，它是用相应的权值表示服务器的处理性能，再将请求数目按照权值的比例分配到具体的服务器中（3）最小连接调度，它需要记录各个服务器已经建立的TCP连接的数目，将新的连接请求发送到当前的连接数最小的服务器中，根据负载变化的大小直接分布到各个服务器上。（4）加权最小连接调度;当各个服务器的处理性能不同时，最小连接调度算法不能正常满足用户需要，采用加权最小连接调度，将其进行超聚集，各个服务器用相应的权值表示之后处理好性能。
四、总结
LVS采用的是开放源码技术，该服务器的构建具有集群技术，在高扩展性和稳定性以及高性能方面有巨大的优势，整个虚拟服务器通过负载平衡调度、故障检测以及集群管理等技术，最终在一组服务器中形成了对应的接口，为客户提供了高性能的服务，并且Linux虚拟服务器具有良好的伸缩性，能满足各种电子商务网上交易同时进行，增大了数据量的传输，能够同时支持和满足百万个用户并发连接，在不对客户信息进行任何修改的前提下，正常使用，并且各个Internet站点通用。Linux虚拟服务器已经成为网络开发的主流之一，其使用性能明显高于普通虚拟服务器，提高了局域网络和广域网互联服务器的集群效应，在可伸缩以及高效率中满足客户网上应用，这对于进一步发展我国网络信息技术有着重要的推动意义。
参考文献：
[1]李慧贤，王力，赵晓琳，周松泉.基于集群技术的Linux虚拟服务器及其配置实例[J].电脑与信息技术，2012（32）.
[2]李元林，周瑞超，郭宇明，郭丽丽.基于Linux的虚拟服务器集群技术的研究与实现[J].仪器仪表用户，2014（05）.
[3]张文松，张悦旺，独钟韩，董娜.基于Linux高性能负载均衡的集群系统的研究[J].计算机与数字工程，2011（21）.
关键词：集群技术;Linux;虚拟服务器
为了解决电子商务在网上的运行，避免服务器出现中断等现象造成被访问数据的流失，提出了Linux虚拟服务器，提高了服务器的运行效率，拓宽了网络服务范围。该服务器是通过高性能网络或者是局域网互联的服务器集群成为实现高可伸缩的、高可用网络服务的有效结构，推动了我国网络信息技术的进一步发展。
一、Linux虚拟服务器及其特点分析
虚拟服务器也称VPS主机，它采用特殊的软硬件技术将一台完整的服务器主机分成若干个主机，然后租给不同用户，其中每一台被分割的主机都具有独立的域名和IP地址，在运行中由用户远程操作属于自己的那一块，而这一块对任何用户而言，就是一台完整的服务器，与真实独立的主机功能完全一样，網民一般在空间域名网络申请虚拟服务器，用户只需要对自己的信息进行远程维护即可。Linux虚拟服务器集群简称LVS，该设备主要是为了将多种实际服务器集中在一起，其中采用的是基于IP层负载均衡的调度方法，在将IP层上的TCP/IP请求均衡的转移到不同的服务器上之后，调度器自动屏蔽掉服务器的故障，组成一个基于一组内容节点的、具备高可用性和可扩展性的网络实体解决网络服务性能。该服务器的特点是：它能够在传输信息量的过程中避免软件和硬件升级造成的服务器中断或者是数据的流失，提供高性能的使用设备，可靠性以及可扩展性比较强，实现了透明的负载均衡。在使用的过程中将网络地址转换成转发数据包最终到实际服务器，这样在用户的使用中就能够实现全透明的过程，增强了数据的安全性;该服务器有稳定的代码资源，增大了使用范围;能够消除所有的单点失效的影响，增强数据的恢复措施，有助于用户的升级。
LVS的工作原理：该服务器采用的是基于IP层负载平衡调度技术，在运行过程中能够在操作系统核心空间中促进IP层上的TCP/UDP请求均衡地转移到不同的服务器上，促进调度器能够自动的屏蔽掉服务器的故障，保障了另一组服务器能够在高性能、高可靠性的环境下实现系统的伸缩性。服务器在通过集群技术时可以透明地加入或者是删除结点，为系统提供了可伸缩性，而为了解决好重置系统结点需要检测。LVS它主要是由三个部分组成的：（1）负载均衡器：它属于一个集群对外面的前端机，在使用中主要负责将客户的请求发送到后端的真实服务器上具体执行，这个过程需要一个地址，这就是VIP地址。（2）服务器群：该群主要负责执行用户的请求等，其执行的服务器有WEB＼MAIL＼FTP等，在经过Real Server间通过高速的局域网或者是广域网之后，进行实地连接（3）后端存储：这个部分主要为服务器提供一个共享的存储区，促进各个服务器之间相互连接服务。在网络出现了相同的内容时，共享服务存储就能起到很大的作用，然而在系统中当存储的内容在不断加大时，属于一种无共享结构，增大了服务器的代价。
二、负载技术的原理
普通的Linux虚拟服务器是按照传输层连接对集群节点进行业务分配，能够便捷而高效的实现负载均衡。然而集群虚拟服务器的负载均衡表现在：LVS虚拟服务器最终实现了三种IP负载均衡技术，（1）VS/NAT，在用户进行访问的过程中，请求报文最终要到达调度器，调度器以负载均衡的方法从一组真实服务器中选取一个，最终将报文的目标地址VIP改写成选定服务器的地址，在连接好相应的接口后，将报文发送到给定的服务器。整个运行过程中，该虚拟服务器的结构对用户是透明显现的。在不进行任何修改时，就能够实现在Linux上不存在的服务。它只是需要一个IP地址，将其配置在调度器上，在私用的IP地址上增加一个服务器，减少了IP地址的使用数量，提高了服务器的使用效率。（2）VS/TUN，在调度器根据各个服务器的负载情况动态的选择一台服务器时，将请求报文封装在另一个IP地址的报文中，转发给选出的服务器，这种负载服务器主要是利用IP隧道技术来完成调度的请求，满足用户的不同服务，这种实际服务器最终将应答的数据直接返回到用户手中，在运行过程中由于后端服务器只有一组，因此这就显示了建立隧道的必要性，这时需要利用隧道原理来将整个组服务器上的网络服务组成一个IP地址上的虚拟网络服务，为用户提供设备服务。这种隧道技术能够通过负载调度器中的请求直接返回给用户，这样就增强了整个集群的吞吐量。（3）VS/DR，该设备主要是将报文直接路由给目标服务器，调度根据各自服务器的负载情况，动态的选择一台服务器，直接将数据帧的 MAC地址改成选出服务器的MAC地址，再在服务器上的局域网中实施发送。由于数据帧的MAV地址采用的是选出的服务器，当发现VIP地址被配置在本地的网络设备上时，根据请求具体处理，然后根据路由表将相应报文直接的返回给客户。整个服务器在进行共享之后，调度器配置的VIP地址来接收虚拟服务的请求报文，满足客户的网络需求。该设备极大的提高了LVS集群系统的伸缩性，将最大的数据吞吐量受于负载均衡器的环境之中，增强了对用户的物理服务。
三、集群技术的几种连接调度算法
本文研究集群技术Linux虚拟服务器采用的是负载均衡调度方式，该调度是以连接为粒度，根据用户的需要能够将每个对象从WEB服务器上获取之后，建立一个TCP连接，然后在不同的服务器上进行连接，这样就有效避免了在用户访问过程中的负载不均衡状况发生，其中具体的调度算法有：（1）轮转调度：该算法方法比较简单，依次将氢气调度分布在不同的服务器上，提高了用户对所有服务器的处理性能。（2）加权轮转调度，它是用相应的权值表示服务器的处理性能，再将请求数目按照权值的比例分配到具体的服务器中（3）最小连接调度，它需要记录各个服务器已经建立的TCP连接的数目，将新的连接请求发送到当前的连接数最小的服务器中，根据负载变化的大小直接分布到各个服务器上。（4）加权最小连接调度;当各个服务器的处理性能不同时，最小连接调度算法不能正常满足用户需要，采用加权最小连接调度，将其进行超聚集，各个服务器用相应的权值表示之后处理好性能。
四、总结
LVS采用的是开放源码技术，该服务器的构建具有集群技术，在高扩展性和稳定性以及高性能方面有巨大的优势，整个虚拟服务器通过负载平衡调度、故障检测以及集群管理等技术，最终在一组服务器中形成了对应的接口，为客户提供了高性能的服务，并且Linux虚拟服务器具有良好的伸缩性，能满足各种电子商务网上交易同时进行，增大了数据量的传输，能够同时支持和满足百万个用户并发连接，在不对客户信息进行任何修改的前提下，正常使用，并且各个Internet站点通用。Linux虚拟服务器已经成为网络开发的主流之一，其使用性能明显高于普通虚拟服务器，提高了局域网络和广域网互联服务器的集群效应，在可伸缩以及高效率中满足客户网上应用，这对于进一步发展我国网络信息技术有着重要的推动意义。
参考文献：
[1]李慧贤，王力，赵晓琳，周松泉.基于集群技术的Linux虚拟服务器及其配置实例[J].电脑与信息技术，2012（32）.
[2]李元林，周瑞超，郭宇明，郭丽丽.基于Linux的虚拟服务器集群技术的研究与实现[J].仪器仪表用户，2014（05）.
[3]张文松，张悦旺，独钟韩，董娜.基于Linux高性能负载均衡的集群系统的研究[J].计算机与数字工程，2011（21）.