３７计算机教育2006.9１需求分析随着Ｉｎｔｅｒｎｅｔ的飞速发展，对我们生活产生了深入的影响，越来越多的用户在网上进行多媒体、娱乐、休闲、与人沟通、获取信息等活动。互联网的用户数量和网络流量正以几何级数增长，这对网络服务的可伸缩性提出了很高的要求。比如热门的Ｗｅｂ站点会因为被访问次数急剧增长和不能及时处理用户的要求，而导致网络拥塞或超时现象。另外，随着电子商务等关键性应用在网上运行，任何意外的服务中断都将造成不可估量的损失，服务的高可用性也越来越重要。与之相应地linux site:infoq.cn，对用硬件和软件方法实现高可伸缩、高可用网络服务的要求也在不断增长。单服务器显然不能适应不断增长的负载。这种服务器升级方法有下列不足：一是升级过程烦琐，机器切换会使服务器暂时中断，并造成原有计算机资源的浪费；二是越高端的服务器，所花费的代价越大；三是一旦该服务器或应用软件失效，会导致整个服务器的中断。２设计思路为了适应Ｉｎｔｅｒｎｅｔ网络的高速发展，提出了一个利用Ｌｉｎｕｘ的集群技术针对存储系统这一服务器的瓶颈问题，打破在互联网中以单机为主的传统服务器方式，研制以Ｌｉｎｕｘ核心层集群技术和安全技术为基石，构建一个在Ｉｎｔｅｒｎｅｔ服务器中将负载分给多个服务器分担，以解决Ｉｎｔｅｒｎｅｔ服务器面临的大量并发访问造成的ＣＰＵ或Ｉ／Ｏ的高负载问题，同时对方案的软硬件基本配置与实现过程进行详细描述。
所以我们提出在ＲｅｄＨａｔＬｉｎｕｘ７．０下通过高性能网络或局域网互联的服务器集群来实现高可伸缩性、高可用网络服务的有效解决方案。３解决方案在系统中使用多台计算机进行连接，其中一台与网络上的其他设备连接的计算机要装上两块网卡，在其他的计算机装上一块快速以太网卡。使用ＲＪ４５超五类双绞线将计算机连接到交换机上，将安装有两个网卡的计算机中另外一块网卡也用ＲＪ４５超五类双绞线连接到局域网上。使用ＲｅｄＨａｔＬｉｎｕｘ７．０安装盘在每一台计算机上安装Ｌｉｎｕｘ操作系统，并要在Ｌｉｎｕｘ操作系统中安装Ｃ编译器和Ｃ的ＬＩＢ库。在配置ＴＣＰ／ＩＰ时，给计算机配置ＩＰ地址使集群服务器的计算机能进行相互通讯，如图１所示。基于Ｌｉｎｕｘ的集群技术的开发与应用刘德春吴绍兴（南阳理工学院４７３００４）摘要本文以南阳理工学院校园网的建设为例，提出了一个利用Ｌｉｎｕｘ的集群技术针对存储系统这一多媒体服务器的瓶颈问题，打破在互联网中以单机为主的传统服务器方式，研制以Ｌｉｎｕｘ核心层集群技术和安全技术为基石，构建一个在Ｉｎｔｅｒｎｅｔ服务器中将负载分给多个服务器分担，同时对方案的软硬件基本配置与实现过程进行详细描述。
关键词ＬｉｎｕｘＭＰＩＣＨ负载均衡集群技术３８计算机教育2006.9下面在进行配置服务器时推荐使用ＭＰＩＣＨ软件去执行分布式的并行处理应用。ｍｐｉｃｈ是由ＡｒｇｏｎｎｅＮａｔｉｏｎａｌＬａｂｏｒａｔｏｒｙ和ＭｉｓｓｉｓｓｉｐｐｉＳｔａｔｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ合作开发的，该软件包请从ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ－ｕｎｉｘ．ｍｃｓ．ａｎｌ．ｇｏｖ／ｍｐｉ／ｉｎｄｅｘ．ｈｔｍｌ下载Ｕｎｉｘ（ａｌｌｆｌａｖｏｒｓ）版本，软件共１２．３ＭＢ，解压缩文件：ｔａｒ－ｚｘｖｆｍｐｉｃｈ．ｔａｒ．ｇｚ。将自动产生ｍｐｉｃｈ－１．２．４目，执行［ｒｏｏｔ＠ｎｓ１ｍｐｉｃｈ－１．２．４］＃．／ｃｏｎ－ｆｉｇｕｒｅ－ｐｒｅｆｉｘ＝／ｕｓｒ／ｌｏｃａｌ／ｍｐｉｃｈ－１．２．４／（如图２所示），接着执行：ｍａｋｅ；ｍａｋｅｉｎｓｔａｌｌ编译并完成安装。图１集群系统结构图图２ｍｐｉｃｈ－１．２．４目录４实施费用这个集群方案中总的费用分为硬件与软件费用，具体如下：硬件费用：集群计算机采用Ｐｅｎｔｉｕｍ处理器、２５６ＭＢ／ＤＤＲ内存、３０ＧＢ的硬盘等大约５０００元一台，需要多少计算机就可以乘以５０００元，还需一个快速以太网交换机约２０００元。
软件费用：Ｌｉｎｕｘ安装光盘和ＭＰＩＣＨ安装软件免费。这样一个集群系统可以用于一些大量的科学计算、信息处理，而且其性价非常好。目前，也有高性能服务器，但阻碍高性能计算机推广和使用的最根本问题就是价格非常昂贵，一般的部门或单位根本不能承受。因此如何充分利用现有资源，发挥已有计算机的最大效能，成为推广、扩大高性能计算机应用领域的首要问题，解决计算机网络的访问速度及价格问题。５系统功能５．１负载均衡多台服务器为对称方式，每台服务器都具备等价的地位，都可以单独对外提供服务而无须其他服务器的辅助。然后通过某种集群技术，将外部发送来的请求均匀分配到对称结构中的某一台服务器上，而接收到请求的服务器都独立回应客户机的请求。将大量用户的并发访问分别送到多个服务器上并行处理，缩短用户等待响应的时间，系统的处理能力得到提高，并且能够接受更多用户的并发访问。如客户机申请数据库连接时，由数据库自动分配连接到哪个服务器上，实现这种方式的３９计算机教育2006.9负载均衡不需要修改已有的应用程序。将单个用户重负载的运算分担到多个服务器上做并行处理，处理结束后linux集群技术，将结果汇总，返回给用户。即将一个大的用户数据分担到多个服务器上完成，由多个线程来并行处理，然后再将结果合并，显示给用户，系统处理能力得到大幅度提高。
５．２高可用性集群系统可以很好地保护关键性数据、提高生产效率。高性能服务器集群系统中，当一台节点机出现故障时，其他节点机仍旧可以正常工作，客户机的访问不会中断。５．３可扩展性本文所描述高性能服务器集群系统是由多个服务器构成一个工作单元。本系统可以先使用一个工作单元进行数据处理，随着业务的发展，当发现处理能力不足时，可再往里面增加计算机，即可获得处理性能的提高。这体现了Ｃｌｕｓｔｅｒ系统很好的可扩展性。６应用前景在信息时代，用户对服务器高端的应用需求越来越大，架设高性能服务器集群系统的连续可用性、在线扩展、远程管理等一系列卓越的特点已是许多用户所梦寐以求的。集群技术，它由多台服务器共同承担一些繁重的计算或Ｉ／Ｏ任务，从而以较低成本消除网络瓶颈，提高网络的灵活性和可靠性，本系统的应用将会带来具大的经济效益和良好的社会效益，具有广泛的应用前景。参考文献［１］ＡｌｅｘＶｒｅｎｉｏｓ．Ｌｉｎｕｘ集群体系结构．机械工业出版社，２００３，１．［２］ＪｏｈｎＭｕｓｔｅｒ．Ｕｎｉｘ和Ｌｉｎｕｘ权威教程（第三版）．清华大学出版社，２００３，１．［３］郭玉东等．Ｌｉｎｕｘ操作系统结构分析．西安电子科技大学出版社，２００２，２．［４］ＭｏｓｈｅＢａｒ．Ｌｉｎｕｘ技术内幕．清华大学出版社，２００１，９．［５］黄志洪等．Ｌｉｎｕｘ操作系统．冶金工业出版社，２００３，１．７月２３日，由教育部职业教育与成人教育司、锐捷网络联合推出的２００６年度“中等职业学校计算机专业领域师资 培训项目”拉开了帷幕linux集群技术，活动启动仪式在 北京隆重举行，来自国家教育部相关司 处的领导，以及锐捷网络高层领导参加 了此次启动仪式并发表了讲话。
据悉，本次“中等职业学校计算机专 业领域师资培训项目”，是教育部根据中 共中央国务院《关于进一步加强人才工 作的决定》，以及《２００３－２００７年教育振 兴行动计划》等重要文件精神所举办的wps for linux， 是“职业院校技能型紧缺人才培养培训 工程”的重要组成部分。 会上，教育部职业教育与成人教育 司教学处副处长指出：职业教育信息化是 整个国民教育信息化的重要组成部分，担 负着最直接为社会输送技能型人才的重 担。而能否为社会输送适合的技能型人 才，专业的师资队伍建设又是其中的关 键。”他同时表示，由锐捷网络承办的中等 职业学校计算机专业领域师资培训项目是 今年中等职业教育领域师资培养的一件重 头大事，对于增强我国中等职业院校师资 力量有着非常重要的现实意义。 锐捷网络总经理刘中东就锐捷配合 教育部门进行中职培训策略进行了详细 的介绍：目前，中等职业教育信息化还不 能很好地满足信息社会，以及网络环境 下对于职业学校教育教学的实际需要， 针对这种状况，锐捷网络推出了全新的 职业学校网络实验室解决方案以及职业 认证培训体系，致力于为社会培养出理 论与实践相结合的网络技术复合型人才。 强大的师资力量对于培养职业化人 才来说是必不可少的，目前，我国各种职 业化教育中师资环节的建设还相对比较 薄弱。
教育部为此专门制定了“职业院校 技能型紧缺人才培养培训工程”计划，首 先全面展开各领域职业化师资力量的建 设工作。“工程”包括了数控技术应用、计 算机应用与软件技术、汽车运用与维修 等六大领域，数十项的培训课程。 据锐捷网络大学经理安淑梅介绍， “技能型紧缺人才培养培训工程”的推 出，主要瓶颈在于师资和教材问题没有 根本解决，而锐捷网络现在需要做的就 是帮助学校根本解决这两个问题。 记者还进一步了解到，作为中国教 育信息化建设的推动者、“下一代安全可 信网络”的倡导者，锐捷网络一直扎根于 教育行业，通过精确把握教育行业应用 需求、凭借长期服务教育行业的经验积 累以及雄厚的自主研发实力，推出了一 系列为教育信息化建设量身定制的产品 和解决方案。在长期的发展过程中，锐捷 网络已经意识到，发展职业化培训，尤其 是建立强大的ＩＴ行业培训师资队伍，乃 至建立相应的实训基地等，对于促进企 业发展、提高企业核心竞争力，使企业提 高内在的自我整理、自我增长的能力，都 具有至关重要的作用。此次由厂商与国 家相关部门合作开设师资培训课程的创 举，无疑将大大推动国家ＩＴ网络行业发 展的步伐，为国家和企业提供更多、更优 秀的ＩＴ网络专业人才。 锐捷网络助力国家职业化教育工程
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