Linux集群原理

Linux集群系統包括集群節點和集群管理器兩部分。集群節點有時簡稱為節點、服務器或服務器節點，是提供處理資源的系統，它進行集群的實際工作。一般來講，它必須進行配置才能成為集群的一部分，也必須運行集群的應用軟件。應用軟件可以是專用于集群的軟件，也可以是設計用于分布式系統的標準軟件。Linux集群管理器則是將節點捆綁在一起，以構成單一系統外觀的邏輯結構，它用于將任務分解到所有的節點。

集群因多種不同的原因而有著不同的類型，建立Linux集群的最直接原因是共享CPU資源，在多個機器之間平衡負載，獲得更多的系統可靠性，或在主機失敗時提供后備系統(切換)。

通過對相關軟件的分析，實現集群負載的功能是通過流量管理實現的，具體有以下幾種實現方法：直接路由(Direct Forwarding)、網絡地址轉換(NAT)和隧道技術(Tunneling)。

直接路由(Direct Forwarding)是當參與集群的計算機和作為控制管理的計算機在同一個網段時可以使用此法。控制管理的計算機接收到請求包時，直接送到參與集群的節點。它的優點是返回給客戶的流量不經過控制主機，速度快、開銷少。

可能大家比較熟悉網絡地址轉換(NAT)這種方法。地址轉換器有能被外界訪問到的合法IP地址，它修改來自專有網絡的流出包的地址，外界看起來包是來自地址轉換器本身。當外界包送到轉換器時，它能判斷出應該將包送到內部網的哪個節點。它的優點是節省IP地址，能對內部進行偽裝;缺點是效率低，因為返回給請求方的流量要經過轉換器。

隧道技術(Tunneling)這種方式是Linux集群的節點不在同一個網段時采用的轉發機制，是將IP包封裝在其它網絡流量中。從安全角度考慮，應該使用隧道技術中的VPN,也可使用租用專線。

Linux集群所能提供的服務是基于TCP/IP的Web服務、Mail服務、News服務、DNS服務和Proxy服務器等。下面我就以一個具體的產品TurboLinux Cluster Server 來實現一個負載均衡Linux集群系統，用于提供Web和FTP服務。

Linux集群規劃

1.提供的服務：Web、FTP.

2.做一個較完善的負載均衡系統，以便能用到其中較多的功能。

3.使用4臺服務器，其中3臺安裝TurboLinux Cluster Server,1臺安裝Windows 2000 Sever .

Linux集群安裝

1.在3臺服務器上安裝Turbo Linux,還需要安裝Apache和wu-ftpd,因為Linux集群要提供這種服務。安裝完成后重啟機器，掛接光驅在目錄/mnt/cdrom下，執行。/TLCS-install,然后按提示完全安裝。

2.在1臺服務器上安裝Windows 2000 Server,還要安裝Internet Information Server 5.0.

配置Linux集群管理器

1.設置各臺服務器的IP地址、子網掩碼、路由等，調通網絡，并將1臺TurboLinux服務器設置成DNS服務器，使其能夠正向解析和反向解析。此例服務器名為pc1,域為test.com.

2.配置Cluster Server.執行TurboLinuxclusteradmin,設置情況如下(連字符連接的是選單選項或其下級選單，冒號后為設置情況)：

(1)ClusterServer Configuration-Cluster Services-Application Stability Agents:

http為默認的服務，不用設置。

ftp:/usr/lib/ftpAgent

(2)ClusterServer Configuration--Cluster Services--Service Settings:

http,80:TCP,sticky.

ftp,21:TCP,ftp.

(3)ClusterServer Configuration--Servers Configuration:

pc1 (pc1.test.com)，direct,ping

pc2 (pc2.test.com)，direct,ping

pc3 (pc3.test.com)，direct,ping

pc4 (pc4.test.com)，direct,ping

(4)ClusterServer Configuration--Advance Traffic Managers:

Advance Traffic Manager System:pc1.test.com

Advance Traffic Manager Setting: 默認值

(5)ClusterServer ConfigurationàVirtual Severs:

主機為：pc1.test.com

sendmail:master@pc1 .test.com

Server pool name: Server Group1

(6)ClusterServer ConfigurationàGloble Settings:

網絡設置：netmask 255.255.255.0

配置集群各節點

1.配置Windows 2000 Server節點

因為TurboLinux Cluster Server 本身能被工具自動同步，所以只要配置Windows 2000 Server即可。

(1)開始→設置→控制面板→添加新硬件→下一步→添加/排除設備故障→添加新設備→否，再從列表選擇硬件→其它設備→Microsoft:Microsoft Loopback Adapter→完成。

(2)在桌面上單擊鼠標右鍵選擇網上鄰居→屬性→TCP/IP,設置IP地址、缺省網關、子網掩碼(先設成 255.255.255.0)。

(3)開始→運行→regedit→找到注冊表中與Microsoft Loopback Adapter相關的項，將子網掩碼改成 255.255.255.255.

(4)配置系統運行合適的服務，并配置適合集群管理器管理的配置，以便可在控制管理器中使用。

2.配置Turbo Linux Cluster Server節點

(1)在管理菜單中選tlcs_content _sync執行內容同步，輸入將要配置的節點機密碼，將復制集群管理器中的服務內容到節點。

(2)在管理菜單中選擇tlcs_ config _sync執行設置同步，輸入將要配置的節點機密碼，復制集群管理器中的設置內容到節點。

到此，我們已經可以在集群管理器PC1上看到運行狀態，可將客戶端連在接服務器的交換機上，客戶端可以請求Web和FTP服務。