基于Linux集群的高校校園網(wǎng)服務(wù)器平臺(tái)構(gòu)建

黃 鶯,昂 娟

(馬鞍山師范高等專科學(xué)校,安徽 馬鞍山 243001)

基于Linux集群的高校校園網(wǎng)服務(wù)器平臺(tái)構(gòu)建

黃 鶯,昂 娟

(馬鞍山師范高等專科學(xué)校,安徽 馬鞍山 243001)

對(duì)于目前大多數(shù)高校而言,采用昂貴的服務(wù)器建造校園網(wǎng)是不可能的,文章探討了采用Linux的LVS技術(shù)、使用普通的PC機(jī)擔(dān)當(dāng)高性能服務(wù)器的建設(shè),以降低高校的成本。

Linux集群；校園網(wǎng)；服務(wù)平臺(tái)

1 引 言

本文針對(duì)高校的實(shí)際情況及需求進(jìn)行了系統(tǒng)的分析,考慮到Windows服務(wù)版的操作系統(tǒng)和Linux服務(wù)器操作系統(tǒng)之間的不同特點(diǎn)及成本,選擇采用Linux開(kāi)源操作系統(tǒng)為基礎(chǔ),使用集群的方式來(lái)構(gòu)建高校校園的服務(wù)器平臺(tái)。

2 當(dāng)前高校校園網(wǎng)的需求及主要問(wèn)題

現(xiàn)在大部分高校校園網(wǎng)體系都搭建了自己的Web服務(wù)器,但是上面只有www的網(wǎng)站用于學(xué)校的宣傳,但是各個(gè)科室、師生缺乏相應(yīng)的個(gè)人網(wǎng)站,沒(méi)有供師生交流的平臺(tái),這非常不利于學(xué)校信息的利用和成果的共享。其主要原因在于服務(wù)器的數(shù)量和性能都不足。由于資金問(wèn)題高校在購(gòu)置校園網(wǎng)服務(wù)器時(shí),只能購(gòu)買數(shù)量少、性能一般的服務(wù)器,甚至有些院校根本沒(méi)有專門的服務(wù)器供使用。由于沒(méi)有高性能的服務(wù)器供給，使得再多的資源也無(wú)法共享,不能發(fā)揮效益。但是伴隨負(fù)載均衡技術(shù)的發(fā)展,我們只要掌握了該技術(shù)就能很好解決上述問(wèn)題。利用服務(wù)器的負(fù)載均衡技術(shù)把多臺(tái)性能一般服務(wù)器甚至是普通PC機(jī)整合起來(lái)實(shí)現(xiàn)高檔服務(wù)器的功能就能在現(xiàn)有的服務(wù)器基礎(chǔ)上滿足高校的高級(jí)需求。

3 Linux集群均衡負(fù)載技術(shù)

鑒于Linux操作系統(tǒng)安全性高價(jià)格便宜硬件要求低,可以充分利用當(dāng)前校園網(wǎng)中有限的服務(wù)器來(lái)優(yōu)化服務(wù)器的性能用于滿足當(dāng)前高校對(duì)校園網(wǎng)的需求。在這里主要選擇Linux操作系統(tǒng)中的LVS(Linux Virtual Server)構(gòu)建高校網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的負(fù)載均衡服務(wù)器。

Linux LVS實(shí)現(xiàn)均衡負(fù)載有三種轉(zhuǎn)發(fā)方式:地址轉(zhuǎn)換(NAT)、IP隧道(IP Tunneling)和直接路由(DR)。其中DR模式下均衡負(fù)載器只用于分發(fā)請(qǐng)求,應(yīng)答包通過(guò)單獨(dú)的路由方法返回給客戶端。而且由于不需要隧道結(jié)構(gòu),可以使用大多數(shù)操作系統(tǒng)作為實(shí)際的服務(wù)器符合高校校園網(wǎng)的要求,因此這里我們采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、擴(kuò)展性強(qiáng)的直接路由模式。其體系結(jié)構(gòu)如圖1所示,在DR模式中,負(fù)載均衡器和服務(wù)器節(jié)點(diǎn)必須有一塊網(wǎng)卡在同一個(gè)網(wǎng)段。

圖1 DR模式體系結(jié)構(gòu)

4 均衡負(fù)載技術(shù)在校園網(wǎng)的應(yīng)用

本系統(tǒng)使用VMware Workstation搭建一個(gè)四臺(tái)Linux(CentOS 6.4)系統(tǒng)構(gòu)成一個(gè)服務(wù)器集群,其中兩臺(tái)作為負(fù)載均衡服務(wù)器(一臺(tái)為主機(jī),另一臺(tái)為備機(jī)),另外兩臺(tái)服務(wù)器作為真實(shí)Web服務(wù)器(向外部提供http服務(wù),這里使用CentOS默認(rèn)自帶的http服務(wù))。采用DR負(fù)載均衡模式,設(shè)置了一個(gè)VIP(Virtual IP)為218.22.170.78,用戶只需要訪問(wèn)這個(gè)IP即可獲取網(wǎng)頁(yè)。其中,負(fù)載均衡主機(jī)為218.22.170.64,備機(jī)為218.22.170.70。Web服務(wù)器A為218.22.170.105,Web服務(wù)器B為218.22.170.106。拓?fù)鋱D如圖2所示。

圖2 服務(wù)器集群拓?fù)?/p>

具體的配置步驟如下：①分別把四臺(tái)服務(wù)器的IP地址與主機(jī)名綁定。②負(fù)載均衡主機(jī)配置。③負(fù)載均衡備機(jī)配置。④兩臺(tái)Web服務(wù)器的配置。⑤LVS的測(cè)試為了使得我們清楚地知道訪問(wèn)的是哪一臺(tái)Web服務(wù)器,我們?cè)赪eb服務(wù)器A上編輯一個(gè)靜態(tài)網(wǎng)頁(yè)上面顯示from Web1,在Web服務(wù)器B編輯一個(gè)靜態(tài)網(wǎng)頁(yè)上面顯示from Web2。客戶機(jī)訪問(wèn)時(shí)會(huì)交替轉(zhuǎn)發(fā)兩個(gè)Web服務(wù)器上的Web頁(yè)面,表明試驗(yàn)成功。

5 結(jié) 論

本文針對(duì)目前高校校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器以及Linux操作系統(tǒng)的具體應(yīng)用進(jìn)行了深入的研究,并嘗試在Linux環(huán)境下形成一套性能價(jià)格比高的校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)應(yīng)用的范式。采用Linux操作系統(tǒng)的LVS構(gòu)建了一個(gè)以多個(gè)普通PC機(jī)擔(dān)當(dāng)高性能高可用性服務(wù)器的解決方案,降低了高校購(gòu)置服務(wù)器的成本。

[1]余勝泉,林君芬.教育信息化應(yīng)用回顧與展望[J].中國(guó)電化教育,2003(2).

[2]許先斌,趙睿.基于LVS的視頻服務(wù)器集群系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[J].微計(jì)算機(jī)應(yīng)用,2005(7).

[3]Karl Kopper.Linux企業(yè)集群:用商用硬件和免費(fèi)軟件構(gòu)建高可用集群[M].沈金河,李秋霞,譯.北京：中國(guó)水利水電出版社,2007.

10.13939/j.cnki.zgsc.2016.49.104

馬鞍山師范高等專科學(xué)校科研項(xiàng)目——基于 Linux 集群技術(shù)的校園網(wǎng)構(gòu)建(項(xiàng)目編號(hào)：2016xjkyxm15)；安徽省高校自然科學(xué)研究重點(diǎn)項(xiàng)目——校企合作人才培養(yǎng)信息化工作平臺(tái)的構(gòu)建與實(shí)現(xiàn)(項(xiàng)目編號(hào)：KJ2016A693)。

黃鶯(1984—),女,漢族,安徽馬鞍山人,馬鞍山師范高等專科學(xué)校計(jì)算機(jī)教師,本科。研究方向：Linux教育、嵌入式開(kāi)發(fā)。