《Linux网络服务》课程设计指导书

《LINUXLINUX系统》课程设计指导书计算机与信息科学系陈显龙[e-mail]2011-12-241一．目的本课程是计算机应用（网络）所开设的一门重要实践课程，主要要求学生掌握LINUX系统原理和技术在实践中的应用。本课程设计的目的是使学生在理论学习的基础上，发挥自已的主观能动性，来解决一些实际数据和服务的安全应用问题。在此基础上，真正理解和掌握LINUX的应用，达到课程的教学目的。二．题目时间：十八周地点：T603、604每位任选下列项目中任选二题，查阅相关文献、了解相关的系统，要求完成规定的各项任务。1)Nginx+PHP+MySQL双机互备、全自动切换方案2)搭建可承受3万以上并发连接数的LNMP服务3)Linux服务器系统监控框架与MSN、E-mail、手机短信报警的实现4)使用Linux的rsync命令实现：多服务器镜像同步5)基于inotify+rsync的大量文件的多服务器自动同步6)Ubuntu下使用LINUXproxy+heartbeat搭建WEB负载均衡7)SUSELinux基于HeartBeat、Mon、Rsync搭建企业服务器的双机配置过程三．任务完成形式1．完整的软件系统最终必须向指导老师提交完整的电子版的配置过程截图、运行效果截图（均需要加上自已的IP地址），配置文件、以及使用说明文件等。课程设计报告(详细要求请参考附录二)课程设计报告总体上主要包括以下几个部分：1）封面2）目录3）课程设计报告正文4）软件安装、使用或者配置说明5）参考文献四．总体要求根据所给的实验指导书的要求，从中选择项目，应用所学的知识，完成题目所规定的各项要求。总体要求如下：1．课程设计报告正文字数不少于5000汉字，概念清楚、叙述正确、内容完整、书写规范。22．课程设计中必须按指导书要求，综合应用所学的LINUX系统解决实际问题，有必要的理论分析，设计要有合理的依据。独立完成课程设计，不得抄袭他人。3．功能正确、有一定实用性，鼓励创新。五．工作阶段与考核方法大体上可分成五个阶段：1．资料查阅准备阶段（15%）2．分析设计阶段（35%）3．设计调试阶段（40%）4．课程设计报告书写阶段（10%）5．验收阶段考核方法：只有程序验收通过后，才能按以下方法核定本次课程设计的总成绩，因未能独立完成设计（尤其是抄袭）或概念不清的同学，总成绩将核定为不及格。总成绩由以下几个部分决定：1．考勤、纪律、实验室卫生2．工作量（查阅资料工作量、功能多少、难度、经历的曲折）3．关键技术4．实用性、创新5．课程设计报告（叙述、书写规范、字数）6．动手能力、分析问题解决问题能力7．答辩的情况（答辩时会问关于系统实现和本作品相关的理论知识的问题）8．互助协作方面的贡献及能力六．任务具体要求1、Nginx+PHP+MySQL双机互备、全自动切换方案在实际企业应用中，某台“Nginx+PHP+MySQL”接口数据服务器，扮演的角色十分重要，如果服务器硬件或Nginx、MySQL发生故障，而短时间内无法恢复，后果将非常严重。为了避免单点故障，设计此套方案，实现了双机互备、全自动切换，故障转移。自动切换流程(1)、主机默认绑定内、外网虚拟IP，当主机的MySQL、Nginx无法访问或服务器宕机，主机上的failover.sh守护进程会自动摘除自己绑定的内、外网虚拟IP（如果主机上的failover.sh死掉，无法摘除自己绑定的虚拟IP也没关系），备机上的failover.sh守护进程会自动接管备机原来绑定的内、外网虚拟IP，并发送ARPing包给内、外网网关更新MAC，强行接管。(2)、备机绑定虚拟IP后，会发送ARPing包给内、外网网关，通知网关更新虚拟IP的MAC地址为备机的MAC地址，从而保证了切换后能够通过虚拟IP及时访问到备机。(3)、如果主机的MySQL、Nginx启动起来，全部恢复正常访问，主机上的failover.sh3守护进程会检测主机上的MySQL数据是否已经完全从备机上同步过来。如果同步延迟时间为0，主机会自动接管内、外网虚拟IP，并发送ARPing包给内、外网网关，而备机也会自动摘除内、外网虚拟IP。(4)、整个切换流程均由failover.sh自动完成，无需人工处理。2）搭建可承受3万以上并发连接数的LNMP服务在高并发连接的情况下，Nginx同时可以作为7层负载均衡服务器来使用。Nginx0.7.51+PHP5.2.8(FastCGI)可以承受3万以上的并发连接数，4GB内存的服务器+Apache（prefork模式）一般只能处理3000个并发连接，因为它们将占用3GB以上的内存，还得为系统预留1GB的内存。在3万并发连接下，访问Nginx0.7.51+PHP5.2.8(FastCGI)服务器的PHP程序，仍然速度飞快。使得国内使用Nginx作为Web服务器的网站也越来越多，其中包括新浪博客、新浪播客、网易新闻等门户网站频道，六间房、56.com等视频分享网站，Discuz!官方论坛、水木社区等知名论坛，豆瓣、YUPOO相册、海内SNS、迅雷在线等新兴Web2.0网站。请实现这个方案和目标。3）Linux服务器系统监控框架与MSN、E-mail、手机短信报警的实现一、系统监控接口程序（interface.php）具有的报警方式１、MSN实时报警监控程序每次检测到故障存在、或者故障恢复，都会发送短消息到管理员的MSN。２、手机短信报警①、工作日早上10点之前，晚上6点之后，以及周六、周日，监控程序检测到故障，会调用手机短信接口，发送短信给管理员的手机。②、如果监控程序多次检测到同一台服务器的同一类故障，只会在第一次检测到故障时发送一条“故障报警”短信。服务器故障恢复后，监控程序会再发送一条“故障恢复”短信。注：如果没有手机短信网关接口，可以试试中国移动通信的邮箱，具有免费的邮件到达手机短信通知功能，可以将收到的邮件标题以短信的形式发送到手机上。３、电子邮件报警①、如果监控程序多次检测到同一台服务器的同一类故障，只会在第一次检测到故障时发送一封“故障报警”邮件。服务器故障恢复后，监控程序会再发送一封“故障恢复”邮件。4）使用Linux的rsync实现：多服务器镜像同步实现功能：当用户在本地客户端某目录内建立、修改、删除目录或文件、修改目录或文件的属性，只要执行相同的shell脚本，rsync就会自动找出有改动或删除的数据，将其传送到服务器上，使服务器端某目录内的数据跟本地客户端某目录内的数据保持一致。5）基于inotify+rsync的大量文件的多服务器自动同步使用Linux2.6内核的inotify监控Linux文件系统事件，被监听目录下如果有文件发生修改，sersync将通过内核自动捕获到事件，并将该文件利用rsync同步到多台远程服务器。sersync仅仅同步发生增、删、改事件的单个文件或目录，不像rsync镜像同步那4样需要比对双方服务器整个目录下数千万的文件，并且支持多线程同步，因此效率非常高。无论编辑通过Web还是FTP上传图片、视频、附件，还是系统工程师直接去CMS发布服务器上增加、修改、删除文件，干完这些事情后不用做任何处理，sersync会自动将发生增、删、改事件的文件同步到远程服务器。6）Ubuntu下使用LINUXproxy+heartbeat搭建WEB负载均衡使用ubuntu+LINUXproxy+heartbeat搭建大规模WEB集群环境，实现负载均衡。LINUXproxy提供LINUX、负载均衡以及基于TCP和HTTP应用的代理，Heartbeat用于实现故障转移，当一台机器DOWN后自动切换到备用机器7）Suselinux基于HeartBeat、Mon、Rsync搭建企业服务器的LINUX系统Suse企业版里提供的LINUX软件是一款专业的高可用集群软件产品，它不仅仅是一款双机热备软件，它还为您提供Linux平台上完整的LINUX解决方案。当集群中的某个节点由于软件或硬件原因发生故障时，集群系统可以把资源切换到其他健康的节点上，使整个系统能连续不间断的对外提供服务，从而为机构24x365的关键业务提供了可靠的保障，达到了系统99.999%的LINUX和可靠性。SuSEEnterpriseLinux10.0是内置Linux2.6.16内核的企业级服务器，较之SuSEEnterpriseLinux9.0，它在性能、可扩展性、易管理性和安全等方面都予以加强，并有众多硬件和应用软件支持。HeartBeat是一个LINUX解决方案，其官方网站是。HeartBeat目前被广泛地应用，是很多商业LINUX软件的重要组成部分。大多数Linux厂商已经把它很好地集成在自己的系统中，例如SuSELinux、RedLINUXt和DebianLinux等。此外，HeartBeat也能很好地部署在Solaris和FreeBSD系统上。Mon是一个后台服务运行情况的监控和告警软件，能够对大多数标准服务进行监控和告警，其中包括SMTP服务、Telnet服务、FTP服务、NNTP服务、HTTP服务、POP3服务、Samba服务和NFS服务等，还可以自己编写告警事件和自定义服务。在本系统中，将使用Mon对两台主机的网络连接情况和服务运行情况进行监控，目的是及时告警，并且自动恢复服务。Rsync是一个用于数据同步的软件，除了数据拷贝外，还有增量备份、同步owner、group和文件权限等重要信息的功能。在本系统中，使用Rsync来同步主服务器和备用服务器的数据。要求使用SuSEEnterpriseLinux10.0作为系统平台(使用其它Linux平台在安装部署时可能有小差异)，在其上采用HeartBeat、Mon和Rsync等开源软件打造了一个高可用系统。5《LINUX网络服务》课程设计题目：专业：年级：小组成员：指导教师：陈显龙老师时间：地点：东莞理工学院城市学院计算机与信息科学系制2011年12月6《课程设计说明书》其它格式规定一、纸张和页面要求A4纸打印（手写的用学院标准课程设计说明书用纸）；页边距要求如下：左边距为2.5厘米，上、下、右边距各为2厘米；行间距取固定值（设置值为18磅）；字符间距为默认值（缩放100%，间距：标准）。二、装订页码顺序(1)封面，(2)目录（注明页码），(3)正文，(4)参考文献。装订线要求在页面左边。三、章节序号按照正式出版物的惯例，章节序号的级序规定如下：1、1.1、1.1.1、(1)、①四、封面采用统一规格，请参考本文档上一页所给出的封面格式。五、目录三号、黑体、居中、目录两字空四格、与目录的正文空一行。六、正文正文的页数不少于10页(不包括封面、目录、参考文献等)，正文字数不少于8000。正文的章节目序号按照正式出版物的惯例，章节目序号的层次顺序依次规定如下：71、1.1、1.1.1、(1)①正文一般分5~7个部分，参考下面的格式来写：（1）前言。概述所作题目的意义、本人所做的工作、及系统的主要功能；（2）系统分析。分析和描述所设计系统的基本要求与内容；（3）功能设计。描述及绘制出系统的功能结构框图；（4）所遇到的问题及分析解决。（5）系统特色及关键技术。必要时给出关键部分源代码，并准确指出其在程序中位置（文件名、行号）。（6）测试。从多方面对软件功能和性能的测试，说明功能的实现情况。（7）结论。完成情况、有待改进之处、对未来改进的展望、特殊说明、心得体会等。正文的主要内容必须是对自己所作的设计工作的描述，不得大量抄录对特定软件技术的说明性文字和程序代码。设计方案图和软件运行界面的截图的总数不得超过10个，每个图形的大小不得超过1/3页大小（个别流程图等可适当不受限制）。正文字体用小四，宋体。各级标题参考附录的毕业设计的范文。所有的图的下方都要编号和命名，比如图2-2系统结构图，其中前一个数字是代表章，后一个代表这一章的所有图中的序号。所有的表的上方都要编号和命名，比如表2-2证书结构，数字用法