随着网络技术的发展和网络应用的进一步深入,校园网络承担了越来越多的来自教学、科研及管理方面的应用。校园网络中心作为校内局域网络的数据存储发布、流量的管理控制、用户的管理以及内外网络转接控制中心,必须解决因流量增加所带来的一系列问题。传统的网络中心方案中,当流量增加后,一般是升级单一的服务器系统,这往往会造成过高的投入和维护成本,极大地降低了性能价格比。运用基于Linux集群技术设计的校园网络中心方案可以有效地解决这一问题。
校园网络中心体系结构
基于Linux集群技术的校园网络中心的体系结构是以Linux核心层集群技术和安全技术为基石,构成的一个高可扩展、高可用和高安全的操作平台。其结构如图1所示。
图1
在这种体系结构下,网络中心的配置可以抽象分为负载均衡器、服务结点池和存储系统三个层次。
1.负载均衡器
这是集群的惟一入口,校园网络就是通过该设备接入Internet的。从校园内的单个客户端来看,集群通过这一层的服务体现为一个基于IP地址的单一系统映像(SSI),整个校园网络共用这个虚拟地址,通过它客户端可以把整个集群看作一个独立的具有合法IP地址的主机系统,客户端的所有访问都发往这个虚拟IP地址,可以有效地解决学校IP地址的短缺问题。
如果仅有一台负载均衡器,容易造成负载均衡器的单点失效,使其成为集群中最脆弱的环节。因此,有必要提供容错机制,能够在负载均衡器失效的时候进行自动检测并平滑替换。在该方案中提供了一个备份负载均衡器,可以实时地监控负载均衡器的运行状态,并根据检测到的状态做出报警、接管、恢复等响应。
2.服务结点池
方案中的服务结点池指的是提供实际服务的服务器群。客户端发出的服务请求经过均衡器处理以后,转交到服务结点池由具体的服务器响应请求并返回数据。在校园网络中一般提供 WWW、FTP、邮件和课件点播等服务,使用单一的服务器系统无法应付高峰时的数据访问,通过多台服务器分担这些负载是比较经济可行的。
服务器结点也有可能会出现暂时失效的情况,特别是在结点提供多种服务的时候,系统的随机故障或外部环境的突变都可能造成该节点的某个服务暂时不可用。这需要由负载均衡扩展出的容错机制识别出这种错误并及时进行处理,当错误排除后,集群能够自动识别恢复事件,把好的结点重新纳入集群继续运行。