Linux集群系統(tǒng)是當代許多公司采用的解決方案，Linux集群通過多臺機器連接起來，處理復雜的問題?？梢詫⑼瑯?gòu)或者異構(gòu)的計算機連接起來，協(xié)同完成特定的任務。這樣就構(gòu)成了集群。LVS是Linux virtual server的縮寫，他的意思是Linux虛擬機服務。本文主要介紹的是基于Linux下的集群系統(tǒng)。

　　有效的網(wǎng)絡(luò)Cache系統(tǒng)可以大大地減少網(wǎng)絡(luò)流量、降低響應延時以及服務器的負載。但是，若Cache服務器超載而不能及時地處理請求，反而會增加響應延時。所以，Cache服務的可伸縮性很重要，當系統(tǒng)負載不斷增長時，整個系統(tǒng)能被擴展來提高Cache服務的處理能力。尤其，在主干網(wǎng)上的Cache服務可能需要幾個Gbps的吞吐率，單臺服務器(例如SUN目前最高端的Enterprise 10000服務器)遠不能達到這個吞吐率?？梢?，通過PC服務器集群實現(xiàn)可伸縮Cache服務是很有效的方法，也是性能價格比最高的方法。

　　基于LVS的Cache集群的體系結(jié)構(gòu)如圖4所示：第一層是負載調(diào)度器，一般采用IP負載均衡技術(shù)，可以使得整個系統(tǒng)有較高的吞吐率;第二層是Cache服務器池，一般Cache服務器放置在接近主干Internet連接處，它們可以分布在不同的網(wǎng)絡(luò)中。調(diào)度器可以有多個，放在離客戶接近的地方。

　　圖4：基于LVS的Cache集群

　　IPVS負載調(diào)度器一般使用IP隧道方法(即VS/TUN方法，將在以后文章中詳細敘述)，來架構(gòu)Cache集群系統(tǒng)，因為Cache服務器可能被放置不同的地方(例如在接近主干Internet連接處)，而調(diào)度器與Cache服務器池可能不在同一個物理網(wǎng)絡(luò)中。采用VS/TUN方法，調(diào)度器只調(diào)度Web Cache請求，而Cache服務器將響應數(shù)據(jù)直接返回給客戶。在請求對象不能在本地命中的情況下，Cache服務器要向源服務器發(fā)請求，將結(jié)果取回，最后將結(jié)果返回給客戶;若采用NAT技術(shù)的商品化調(diào)度器，需要四次進出調(diào)度器，完成這個請求。而用VS/TUN方法(或者VS/DR方法)，調(diào)度器只調(diào)度一次請求，其他三次都由Cache服務器直接訪問Internet完成。所以，這種方法對Cache集群系統(tǒng)特別有效。

　　Cache服務器采用本地硬盤來存儲可緩存的對象，因為存儲可緩存的對象是寫操作，且占有一定的比例，通過本地硬盤可以提高I/O的訪問速度。Cache服務器間有專用的多播通道(Multicast Channel)，通過ICP協(xié)議(Internet Cache Protocol)來交互信息。當一臺Cache服務器在本地硬盤中未命中當前請求時，它可以通過ICP查詢其他Cache服務器是否有請求對象的副本，若存在，則從鄰近的Cache服務器取該對象的副本，這樣可以進一步提高Cache服務的命中率。

　　為150多所大學和地區(qū)服務的英國國家JANET Web Cache網(wǎng)在1999年11月用以上LVS結(jié)構(gòu)實現(xiàn)可伸縮的Cache集群[8]，只用了原有50多臺相互獨立Cache服務器的一半，用戶反映網(wǎng)絡(luò)速度跟夏天一樣快(學生放暑假)?？梢?，通過負載調(diào)度可以摸平單臺服務器訪問的毛刺(Burst)，提高整個系統(tǒng)的資源利用率。

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