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堍信息技术 三种 LVS负载均衡模式及性能研究 苏命峰 0 (1．湖南商务职业技术学院 2．湖南大学信息科学与工程学院) 摘要：LVS集群可适应不断增长的网络访问需求，其原理是将多台计算机集合在一起，统一对外提供响应， 实现集群系统的高可靠性、扩展性、可用性等。通过研究LVS体系结构，比较分析三种不同的LVS负载均衡模 式，并就其系统性能进行测试。实验结果表明：VSD／R模式的系统性能最优。 关键词：LVS；负载均衡；集群；性能 根据工作模式、调度策略和 内容分发到集群内部各台 1前言 真实服务器上；服务器则通过负载均衡器响应请求或 随着 Intemet飞速发展，Web、Mail、Media等网 将结果直接返回给客户。服务器集群的结构对客户是 络应用 己成为生活中的重要组成部分。Web等网络服 透明的，客户访问集群系统提供的网络服务就像访问 务器面对越来越多的用户访 问请求，仅靠单个服务器 一 台高性能、高可用的服务器 (地址为虚拟 IP地址) 已远远不能满足需求。为了满足不断增长的服务器性 一 样。负载均衡器可以采用 IP负载均衡技术、基于 能需求，实现系统的高可靠性，常采用DNS、反向代 内容请求分发技术或两者相结合的技术。由于负载均 理服务器、NAT地址转换和集群等负载均衡技术。 衡器运行在Linux操作系统的内核中，无需在用户态 其中，章文嵩提出基于Linux集群的可伸缩网络服务 和内核态之间切换，故调度开销小，占用资源少，效 体系结构 (LinuxVirutalServer，LVS[】)能提供负载 率较高。 均衡、可伸缩性和高可用性等性能，是 目前广泛应用 且成熟的集群技术。本文分析网络地址转换、 隧道 和直接路由等三种实现LVS的方式，针对三种LVS 模式分别设计实现一个 Web服务器集群，并采用 wAS测试软件仿真大量网络用户，进行并发访 问测 试，最终得出三种 LVS负载均衡模式的系统性能分 析结果。 2 LVS体系结构 图 1 LVS体系结构 LVS集群系统在两个层次上实现负载均衡，分别 是基于 层的 IPVS和基于应用层的KTCPVS内容 为避免负载均衡器单点故障导致整个 LVS集群 请求分发方式。它们均在Linux内核中实现，可将一 系统不可用，可设置 Master、Slaver两台负载均衡器， 组服务器构成一个可伸缩的、高可用的网络虚拟服务 它们分别处于活跃、备用工作状态，两者之间通过 器，对外提供一个虚拟 II)地址，响应用户访问请求。 Heartbeat[2]机制实时监测对方的健康状态。如果负载 LVS体系结构由三部分组成，如图1所示。 均衡器Master宕机，则Slaver立即由备用跳转为活跃 2．1负载均衡器 (Loadbalancer) 状态，以确保系统的高可用性。 负载均衡器是整个集群系统对外提供服务的前 2．2服务器池 (Serverpoo1) 端，它将用户访问请求 (目的地址为虚拟IP地址)， 服务器池 由真