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出版日期:2000-12-18 总期号:982 本年期号:94

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Cache集群用Limx组成超级服务器

龙清扬 章文卓

  集群网络有限公司的Cache集群系统,实现了Cache技术和集群技术的很好的结合。通俗地说,集群技术就是用多个价格低廉的、性能价格比最好的PC服务器,联手组成一个功能强大的超级服务器,与传统的单个服务器相比,性能价格比要好得多。Cache集群,有效地解决了由于网络用户的增加,Cache服务器的请求太多而负载过重的问题。与常规的单台高性能的Cache服务器相比,Cache集群能提供更大的网络带宽利用率,更短的服务响应时间,系统具有高可用性、高可伸缩性和高性能价格比等优点。


  Cache集群的特性


  Cache集群系统由两部分组成:前端是两台LinuxDirector,后端是一群Cache 服务器。

  前端的两台LinuxDirector分别是主LinuxDirector和从LinuxDirector。它们通过Heartbeat协议实现LinuxDirector的主从备份,提高了系统的可用性。它们共享同一个IP地址,代表一个虚拟的Cache服务器,负责接收Internet请求,并把各个Internet请求根据调度算法分发到后端的真实的Cache服务器。

  后端的多台Cache服务器组成一个群组,作为实际服务器,处理由LinuxDirector转发过来的请求。Cache服务器之间通过ICP、Cache Digest、CARP等协议进行相互通信,通过Cache之间的协同工作,可以将Cache的命中率提高10~20%,进一步降低了用户请求的平均响应时间。从系统外部来看,整个系统只是一台“虚拟”的Cache服务器。但Cache集群系统的处理能力,随着实际Cache服务器数目增加而线性增长。

  在Cache集群系统中,客户的请求首先发送到LinuxDirector,Linux

  Director将不同的请求调度到各个实际的Cache服务器。Cache服务器首先从本机的Cache中查找请求的对象,若没有就向群组中的邻居Cache服务器请求查找该对象。如果群组中所有Cache服务器都没有该对象,Cache服务器就会通过Internet,从该对象所在的初始服务器取过来返回给客户。

  Cache集群系统的特点:

  1.高性能。分布式Cache架构,使最大并发连接数线性增长;Cache服务器协同工作,命中率可提高10~20%。

  2.高可用性。Cache 集群系统具有高可用的特点,能够保证提供365天永不停顿的服务。前端LinuxDirector实行主从备份,主LinuxDirector处于活动状态,从LinuxDirector处于热备份状态。如果主LinuxDirector出现问题,则从LinuxDirector可以在设定的时间内(在误判与灵敏度之间折衷,10秒左右)立刻接管主LinuxDirector的工作。故障接管过程自动完成,不需人工干预。

  后端多个真实Cache服务器协同工作。LinuxDirector对各个Cache服务器进行实时监控,如果某台Cache服务器出现问题,LinuxDirector立即将其从集群系统中剔除,由剩下的Cache服务器完成所有的任务,待其恢复正常工作后,再将它加入集群中。

  3.高可伸缩和扩展性。Cache集群系统可从三个方面进行伸缩和扩展,平滑地添加新的服务器、增强配置等,来满足不断增长的访问需求。保护原有的投资,消除机会成本。

  4.高可管理性。Cache 集群系统提供两种管理界面:基于HTTPS的Web 管理界面和安全的命令行界面。这样系统管理员可以在一台机器上管理大型的集群系统,节省了时间和精力,又减少了配置的错误和不一致。


  配置与方案


  Cache集群系统的配置是简便的。实际上只要配置两个部分:先配置真实的Cache服务器群组,使各服务器之间能够互相协同工作;再配置LinuxDirector,使它能够调度各个真实的Cache服务器。若为了增强可靠性,用主从备份的LinuxDirector,则要配置它们,使之能够互为备份。

  安装Cache集群系统的费用是划算的。需要购买一台LinuxDirector,若要可靠性更高的主从备份的LinuxDirector,则需要两台。真实的Cache服务器可根据负载情况,线性地、平滑地增加,价格与服务器的数量有关。

  Cache集群系统适用于Internet内容和服务提供商、Internet数据中心、园区网络、大型企业网、骨干网上的Cache网。在提供ISDN、ADSL和专线接入服务的数据中心,通过Cache集群系统可以透明地节省流量、缩短响应时间。采用Cache集群系统还可以建立分布于全国的多层次的Cache网,在不同级别的主干网节点建立不同规模的Cache中心。这样不仅可以降低国际流量,减少昂贵的流量费用支出,而且还能降低国家主干网上的数据流量,大大提高带宽利用率,改善网络的服务质量,支持更多的用户。