章文嵩：使用LVS集群架设高可扩展的网络服务

Page12009系统架构师大会使用LVS集群架设高可扩展的网络服务章文嵩LVS开源项目Page22009系统架构师大会议程引言LVS集群技术使用LVS架设可扩展的网络服务LVS用户和评价LVS硬件平台小结Page32009系统架构师大会InternetInternet的飞速发展网络流量迅猛增长（90年代每年100%、00到08每年60~90%、未来4年的CAGR40%）越来越多的关键性业务在网上开展很多网站收到前所未有的工作负载Google每天处理几亿搜索请求Yahoo!每天收到34亿次的网页访问（2007.10）视频分享网站社交网络网站等等Slashdot/Digg等效应Page42009系统架构师大会架设网络服务的需求渐进的可扩展性（Incrementalscalability）24x7的可用性（24x7availability）可管理性（Manageability）价格有效性（Cost-effectiveness）Page52009系统架构师大会可能的解决方案单服务升级升级过程复杂、成本高、单一故障点服务器集群----架设网络服务的有效结构集群系统的冗余性---高可用性分而治之---高性能、高吞吐率结点数目可以动态调整---高可扩展性高性能/价格比Page62009系统架构师大会议程引言LVS集群技术使用LVS架设可扩展的网络服务LVS用户和评价LVS硬件平台小结Page72009系统架构师大会LinuxVirtualServer集群项目Linux虚拟服务器项目的目标提供一个基本的框架，使用一组高性价比的商品化服务器建立高可扩展的、高可用的网络服务Linux虚拟服务器项目于1998年5月创建系统架构师大会LVS集群的软件框架Page92009系统架构师大会IPVS是先进的第四层交换系统IPVirtualServer在Linux内核中实现三种IP负载均衡技术通过网络地址转换实现虚拟服务器通过IP隧道实现虚拟服务器通过直接路由实现虚拟服务器十种负载调度算法支持IPv4和IPv6Page102009系统架构师大会网络地址转换(NAT)方式Page112009系统架构师大会IP隧道方式Page122009系统架构师大会直接路由方式Page132009系统架构师大会负载调度内核中的连接调度算法Round-RobinSchedulingWeightedRound-RobinSchedulingLeast-ConnectionSchedulingWeightedLeast-ConnectionSchedulingLocality-BasedLeast-ConnectionSchedulingLBLCwithReplicationSchedulingSourceHashingSchedulingDestinationHashingSchedulingShortestExpectedDelayNeverQueuePage142009系统架构师大会负载调度动态反馈负载均衡算法Page152009系统架构师大会集群调度器的状态同步连接状态同步线程（内核线程）UDP多目广播Page162009系统架构师大会内核线程多个可加载的调度模块KTCPVS-内核中七层交换Page172009系统架构师大会议程引言LVS集群技术使用LVS架设可扩展的网络服务LVS用户和评价LVS硬件平台小结Page182009系统架构师大会通用的负载均衡服务架构负载均衡网络服务的三层架构LoadbalancerServerclusterSharedstoragePage192009系统架构师大会架设模块Loadbalancer四层交换,七层交换ServerHTTP,HTTPS,FTP,SMTP,POP3,IMAP4,大多数TCP和UDP网络服务Sharedstorage数据库、数据库集群系统、网络文件系统、分布式网络文件系统、...Page202009系统架构师大会系统的高可用性Serverfailoverping,servicedetection,etcLoadbalancerfailoverstatesynchronizationheartbeatPage212009系统架构师大会Web集群Page222009系统架构师大会Cache集群Page232009系统架构师大会邮件集群Page242009系统架构师大会Media集群RealMediaServiceWindowsMediaServiceQuicktimeMediaServiceFlashMediaServerPage252009系统架构师大会Media集群（续）小规模的media集群系统5~7media服务器结点基于Linux的NAS存储(CIFS/NFS,日志文件系统,高达几个TBytes存储容量)大规模的media集群系统10+media服务器结点光纤通道存储Page262009系统架构师大会DNS集群Page272009系统架构师大会MySQL集群LVSPicturetakenfromMySQLwebsitePage282009系统架构师大会BuildingSNSusingLVSScalableNetworkServiceGlobalLoadBalancingEdgeApplicationMemoryCacheStorageCacheClusterCacheClusterWebClusterWebClusterWebClusterMemcachedMemcachedDatabaseClusterDatabaseClusterFileStorageClusterFileStorageClusterCacheClusterCacheClusterPage292009系统架构师大会议程引言LVS集群技术使用LVS架设可扩展的网络服务LVS用户和评价LVS硬件平台小结Page302009系统架构师大会一些用LVS集群的大型站点腾讯、百度、新浪、携程、酷6、优酷等等abc.comreal.comsourceforge.net&linux.comUKNationalJANETWebCacheempas.comEDS.comDell.comPage312009系统架构师大会LVS用户的评价“Wetriedvirtuallyallofthecommercialloadbalancers,LVSbeatsthemallforreliability,cost,manageability,you-name-it”JerryGlomphBlack,Director,Internet&TechnicalOperations,RealNetworks,SeattleWashington,USA=linux-virtual-server&m=95385809030794&w=2“IcansaywithoutadoubtthatlvstoastsF5/BigIPsolutions,atleastinourrealworldimplementations.Iwouldn’ttradeagoodlvsboxforaCiscoLocalDirectoreither”DrewStreib,InformationArchitect,VALinuxSystems,USA=linux-virtual-server&m=95385694529750&w=2Page322009系统架构师大会议程引言LVS集群技术使用LVS架设可扩展的网络服务LVS用户和评价LVS硬件平台小结Page332009系统架构师大会LVS硬件平台任何跑Linux的硬件平台都可以运行LVSLVS的负载均衡和报文转发对CPU速度要求低可以用低功耗的硬件平台运行LVSIntelATOMCPU1.6GHz,功耗2~3WGigabitEthernetPage342009系统架构师大会LVS硬件平台1U双机负载均衡器Page352009系统架构师大会LVS硬件平台万兆负载均衡器万兆网卡，如Intel10GEthernetAdapter基于multi-coreIntel®Xeon处理器的系统，如2个双核64bitXeon系统或者四核Xeon的系统多队列（Multiqueue）的支持Page362009系统架构师大会议程引言LVS集群技术使用LVS架设可扩展的网络服务LVS用户和评价LVS硬件平台小结Page372009系统架构师大会LVS的特点LVS扩展了Linux内核来支持三种负载均衡技术十种负载调度算法高可扩展性(可支持高达100个结点)高可用性支持大多数TCP和UDP网络服务，不需要对客户端和服务器作代码修改IPVS代码已经被收录到官方的Linux内核2.4和2.6中支持IPv6(Linuxkernel2.6)Page382009系统架构师大会与其他商品化产品的比较更多的IP负载均衡技术多种负载调度算法调度器间的状态同步一个稳定可靠的代码库，一个很大的用户群稳定性在真实世界的大型应用中得以证明Page392009系统架构师大会行动起来吧！组建高可扩展的网络服务是挺复杂的，也是花费高昂的LVS可以使得这项工作变得容易起来LVS已经被证明非常稳定，也被越来越多站点和系统部署Page402009系统架构师大会相关信息TheLinuxVirtualServerProject()[e-mail]412009系统架构师大会Q&AThanks!