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1、XXX职业技术学院毕业设计(论文)学生姓名： XX 学 号： XXXXXXXXX 所在学院： 信息工程学院 专 业： 软件技术 设计(论文)题目： RHEL中集群虚拟化研究 指导教师： XXX 2011 年 5 月 20 日摘 要随着计算机技术的发展和越来越广泛的应用,人们对计算机的依赖程度也越来越高。计算机的可靠性和可用性也变得越来越重要了。虚拟化技术很早就在计算机体系结构、操作系统、编译器和编程语言等领域得到了广泛应用。该技术实现了资源的逻辑抽象和统一表示，在服务器、网络及存储管理等方面都有着突出的优势，大大降低了管理复杂度，提高了资源利用率，提高了运营效率，从而有效地控制了成本。由于在大
2、规模数据中心管理和基于互联网的解决方案交付运营方面有着巨大的价值，服务器虚拟化技术受到人们的高度重视，人们普遍相信虚拟化将成为未来数据中心的重要组成部分。尽管单台计算机的性能和可靠性越来越好,但还是有许多现实的要求是单台计算机难以达到的。计算机集群技术就是将多台计算机组织起来进行协同工作来模拟一台功能更强大的计算机的技术。本文首先对虚拟化和现有服务器集群系统的技术进行了分析,介绍了几个典型的虚拟化系统和集群系统,重点讨论了VMWare ESX 架构虚拟化、负载均衡集群（LVS）和高可用集群(High Availability)的工作原理和实现技术。然后根据现有的集群技术的缺点进行了改进，将虚拟
3、化、负载均衡集群和高可用集群整合在一起，结合虚拟化和Linux技术实现了三层构架的WWW服务器集群，以较低的价格达到了昂贵的商业硬件存储解决方案所实现的效果。关键字：虚拟化 VMWare Linux 集群 High Availability AbstractWith the development of computer technology and more widely used, peoples dependence on computers is also increasing.Reliability and availability of computers has become i
4、ncreasingly important.Virtualization technology is already in the computer architecture, operating systems, compilers, and programming language widely used areas.The technology to achieve a logical abstraction of resources and unity of that in the server, network and storage management, all have out
5、standing advantages, greatly reducing management complexity, improve resource utilization, improve operating efficiency, thereby effectively control thecosts.Since large-scale data center management and Internet-based solution delivery operations has a tremendous value, the server virtualization tec
6、hnology by people attach great importance to the widespread belief that virtualization will become the important part of the data center.Although a single computers performance and reliability is getting better, but still there are many practical requirements are difficult to achieve a single comput
7、er.Computer cluster technology is to be organized in multiple computers to work together to simulate a more powerful computer technology.Firstly, the existing server virtualization and cluster analysis techniques were introduced a few typical systems and cluster virtualization, VMWare ESX architectu
8、re focused on virtualization, load balancing cluster (LVS) and high-availability cluster (High Availability) working principle and implementation of technology.Then the shortcomings of the existing clustering technology has improved, virtualization, load balancing, high availability clusters and clu
9、ster together, combining virtualization and Linux technology to achieve the three-tier architecture of the WWW server clusters, to achieve a lower priceexpensive hardware storage solutions business achieved results.Key words: Virtualization VMWare Linux Cluster High Availability目录摘 要IAbstractII第一章 引
10、言11.1 选题背景和意义11.2 国内外的研究现状2第二章 虚拟化技术42.1 硬件虚拟化42.2 软件虚拟化5第三章 集群技术63.1 集群的定义63.2 集群的分类63.3 集群的优点7第四章 研究平台所采用的关键技术84.1 双机热备技术84.2 IP负载调度均衡技术84.3 IP-SAN存储技术8第五章 系统实现过程105.1 系统实现环境105.1.1 网络拓扑图及相关网络节点说明105.1.2 服务器选型105.1.3 存储IP-SAN配置115.2 RHEL双网卡负载均衡实现125.3 AS500N存储调试及服务器节点上ISCSI挂载155.4 浪潮BCP Cluster部署2
11、25.5 部署VMWare 虚拟化主机305.6 系统的优点32总结33参考文献34致谢35第一章 引言1.1 选题背景和意义在过去的半个多世纪，信息技术的发展，尤其是计算机和互联网技术的进步极大地改变了人们的工作和生活方式。大量企业开始采用以数据中心为业务运营平台的信息服务模式。进入新世纪后，数据中心变得空前重要和复杂，这对管理工作提出了全新的挑战，一系列问题接踵而来。企业如何通过数据中心快速地创建服务并高效地管理业务；怎样根据需求动态调整资源以降低运营成本；如何更加灵活、高效、安全地使用和管理各种资源；如何共享已有的计算平台而不是重复创建自己的数据中心；业内人士普遍认为，信息产业本身需要更
12、加彻底的技术变革和商业模式转型，虚拟化正是在这样的背景下应运而生的。计算机技术已进入以网络为中心的计算时代。由于客户/服务器模型的简单性、易管理性和易维护性，客户/服务器计算模式在网上被大量采用。在九十年代中期，万维网（World Wide Web）的出现以其简单操作方式将图文并茂的网上信息带给普通大众，Web也正在从一种内容发送机制成为一种服务平台，大量的服务和应用（如新闻服务、网上银行、电子商务等）都是围绕着Web进行。这促进Internet用户剧烈增长和Internet流量爆炸式地增长。现在Web服务中越来越多地使用CGI、动态主页等CPU密集型应用，这对服务器的性能有较高要求。未来的网
13、络服务会提供更丰富的内容、更好的交互性、更高的安全性等，需要服务器具有更强的CPU和I/O处理能力。例如，通过HTTPS（Secure HTTP）取一个静态页面需要的处理性能比通过HTTP的高一个数量级，HTTPS正在被电子商务站点广为使用。所以，网络流量并不能说明全部问题，要考虑到应用本身的发展也需要越来越强的处理性能。大部分网站都需要提供每天24小时、每星期7天的服务，对电子商务等网站尤为突出，任何服务中断和关键性的数据丢失都会造成直接的商业损失。例如，根据Dell的新闻发布，Dell现在每天在网站上的交易收入为一千四百万美元，一个小时的服务中断都会造成平均五十八万美元的损失。所以，这对网
14、络服务的可靠性提出了越来越高的要求。1.2 国内外的研究现状虚拟化技术可以有效地简化数据中心管理，但是仍然不能消除企业为了使用 IT系统而进行的数据中心构建、硬件采购、软件安装、系统维护等环节。早在大型机盛行的20世纪五六十年代，就是采用“租借”的方式对外提供服务的。IBM公司当时的首席执行官 Thomas Watson曾预言道：“全世界只需要五台计算机”，过去三十年的 PC大繁荣似乎正在推翻这个论断，人们常常引用这个例子，来说明信息产业的不可预测性。然而，信息技术变革并不总是直线前进，而是螺旋式上升的，半导体、互联网和虚拟化技术的飞速发展使得业界不得不重新思考这一构想，这些支撑技术的成熟让我
15、们有可能把全世界的数据中心进行适度的集中，从而实现规模化效应，人们只需远程租用这些共享资源而不需要购置和维护。而九十年代末期，Linux操作系统不断走向成熟，它的健壮性不断增强，并且提供了GNU软件和标准化的PVM、MPI消息传递机制，最重要的是Linux在普通PC机上提供了对高性能网络的支持，这样就大大推动了基于Linux的集群系统的发展。在国内,包括中国科学院在内的许多大学与研究机构早在20世纪90年代就开始了基于Linux集群研究,联想、浪潮等国内许多公司都有Linux集群产品和解决方案。Google、Baidu和腾讯后台均采用Linux集群，其中Google在2005年就达到了200万台，不仅如此，Linux集群大量在金融、证券、电信以及IT行业使用。名为 High-Availability Linux 的开源项目的目标是，通过社区开发努力提供一个提升 Linux 可靠性（reliability）、可用性（availability）和可服务性（serviceability）（RAS）的群集解决方案。Linux-HA 项目得到了广泛的应用，是很多有趣的高可用性解决方案的重要组成部分。
