基于Linux的集群系统设计与实现论文

集群在企业数据中心中得到了越来越多的关注与发展，集群系统将多台同构或者异构的计算机连接起来协同完成特定的任务，利用特定的软件来实现集群。本文通过对市场上基于Red Hat Enterprise Linux 5 企业版高级平台的主流集群套件RHCS(Red Hat Cluster Suite)进行研究，将集群系统与存储系统整合，设计了防止出现任何单点故障导致宕机的web高可用集群，保障业务的全天不间断运行以及数据的安全性与可靠性。

[关键词] 集群系统；存储系统；高可用性；集群套件；

1.3 本论文开发目标

本论文的开发目标使用Red Hat Enterprise Linux 5以上企业版高级平台的RHCS红帽集群套件(支持基于Web的Conga配置界面)，设计架构一套Apache服务器的高可用集群(High-availability Cluster)方案。在市场主流高可用集群配置的基础上，实现与磁盘阵列技术、网卡绑定等防止单点故障技术的结合，达到服务器的高可用性与服务的跨物理平台故障迁移，监控服务运行和资源的最优管理，支持故障域的自动切换，支持GFS全局文件系统与CLVM集群级逻辑卷[4]的并发写入，以及Fence Device防止资源“脑分裂”，并且在所有可配置环节都要实现冗余功能，防止任何点单故障导致整个集群系统的不正常工作，通过高可用性解决方案保障数据中心关键业务的不间断运行与应用服务性能的提升。在实现高可用的基础上，对LVS支持的负载均衡集群(Load Balance Cluster)和高性能计算集群(High-performance Computing Cluster)进行技术与应用的讨论。

1 背景与意义 1

1.1 绪论 1

1.2 当前研究现状 1

1.3 本论文开发目标 2

2 集群 2

2.1 集群的定义 2

2.2 集群的分类 2

2.3 集群的优点 4

2.4 常见的Linux集群软件 5

2.4.1 Heartbeat 5

2.4.2 Red Hat Cluster Suite 5

2.4.3 Linux Virtual Server 5

3 高可用集群发展方向 5

3.1 应用系统多样化 6

3.2 用途多样化 6

3.3 运行形态多样化 6

3.4 配置及可操作性方面的要求提高 7

4 基于Linux的高可用集群 7

4.1 高可用集群系统硬件拓扑形式 8

4.1.1 主从方式 8

4.1.2 对称方式 8

4.1.3 多机方式 9

4.2 高可用集群的基本组成 10

4.2.1 心跳机制Heartbeat 10

4.2.2 服务Service 10

4.2.3 节点Node 10

4.2.4 失效域Failover Domain 10

4.2.5 存储阵列Storage 10

4.3 Linux集群的相关技术 11

4.3.1 独立磁盘冗余阵列RAID 11

4.3.2 Bonding 双网卡绑定 12

4.3.3 存储区域网络SAN 12

4.3.4 栅设备Fence 13

4.3.5 锁管理DLM 14

4.3.6 GFS 14

5 Web高可用集群实现 14

5.1 功能分配 15

5.2 集群前准备 15

5.3 通过控制台对集群创建配置 19

5.4 在node1上查看集群信息 25

5.5 测试结果 26

结束语 27

参考文献 28

致谢 29