Đề tài

Khoa CNTT Baùo caùo Luaän vaên Toát nghieäp Tröôøng Ñaïi Hoïc Khoa Hoïc Töï Nhieân Tp HCM Khoa Coâng ngheä Thoâng tin Boä moân Maïng maùy tính & Vieãn thoâng Baùo caùo Ñeà taøi : Giáo viên hướng dẫn Phạm Nguyễn Anh Huy Sinh viên thực hiện Nguyễn Trường An Phạm Thanh Phong MSSV: 9912501 MSSV: 9912645 Tp HCM Tháng 07/2003 Nghieân cöùu, Ñaùnh giaù & Phaùt trieån caùc moâ hình Cluster Server Khoa CNTT Baùo caùo Luaän vaên Toát nghieäp ✡⮘☪ Vôùi nhieàu söï giuùp ñôõ voâ cuøng quyù baùu cuûa Quyù Thaày, Coâ khoa Coâng Ngheä Thoâng Tin, söï chæ baûo nhieät tình cuûa caùc Anh, chò khoùa tröôùc cuøng vôùi söï hoã trôï töø baïn beø, chuùng em ñaõ hoaøn thaønh Luaän Vaên Toát Nghieäp naøy. Ñeå baøy toû loøng bieát ôn to lôùn aáy, chuùng em xin chaân thaønh caûm ôn: • Quyù Thaày, Coâ khoa Coâng Ngheä Thoâng Tin ñaõ taän tình dìu daét, chæ daïy cho em nhöõng kieán thöùc quan troïng ñeå chuùng em hoaøn thaønh Luaän Vaên naøy. • Ñaëc bieät, chuùng em xin kính göûi ñeán Giaùo vieân Höôùng daãn - Thaày Phaïm Nguyeãn Anh Huy - Ngöôøi ñaõ taän taâm chæ daãn, truyeàn ñaït kieán thöùc cho chuùng em trong suoát thôøi gian laøm Luaän Vaên Toát Nghieäp loøng bieát ôn saâu saéc nhaát. • Xin chaân thaønh caûm ôn caùc Anh chò khoùa tröôùc, caùc baïn hoïc cuøng khoùa ñaõ nhieät tình goùp yù giuùp ñôõ chuùng em hoaøn chænh luaän vaên naøy. Cuoái cuøng, chuùng em xin kính chuùc söùc khoûe Quyù Thaày, Coâ, caùc anh chò vaø caùc baïn. Xin chaân thaønh caûm ôn ! Traân troïng kính chaøo. Nhoùm thöïc hieän ñeà taøi Nguyeãn Tröôøng An & Phaïm Thanh Phong Nghieân cöùu, Ñaùnh giaù & Phaùt trieån caùc moâ hình Cluster Server Khoa CNTT Baùo caùo Luaän vaên Toát nghieäp MUÏC LUÏC 1. Ñaët vaán ñeà ( baøi toaùn) ...................................................................................................1 2. Giôùi thieäu........................................................................................................................1 2.1 Single Server Solution........................................................................................................1 2.2 Cluster Server Solution ......................................................................................................2 3. Caùc giaûi phaùp chia taûi Server.......................................................................................3 3.1 DNS Load balancing (DNS Round Robin).........................................................................4 3.1.1 Giôùi thieäu.................................................................................................................................... 4 3.1.2 Caáu hình..................................................................................................................................... 6 3.1.3 Ñaùnh giaù öu khuyeát ñieåm............................................................................................................ 8 3.2 Hardware-based Load balancing........................................................................................9 3.2.1 Giôùi thieäu.................................................................................................................................... 9 3.2.2 Moâ hình hoaït ñoäng.................................................................................................................... 10 3.2.3 Cisco LocalDirector 4000 series.............................................................................................. 11 3.2.4 Ñaëc ñieåm cuûa thieát bò ............................................................................................................... 11 3.2.5 Caáu hình thieát bò....................................................................................................................... 13 3.2.6 Baûng giaù tham khaûo.................................................................................................................. 13 3.3 Software-based Load balancing.......................................................................................14 3.3.1 Application level load balancing vôùi Apache/mod_jk/Tomcat.................................................. 14 A. Giôùi thieäu .......................................................................................................................... 14 B. Caøi ñaët............................................................................................................................... 15 3.3.2 Kyõ thuaät IP load balancing vôùi LVS (Linux Virtual Server)..................................................... 19 A.Giôùi thieäu........................................................................................................................... 19 B. Kieán truùc heä thoáng............................................................................................................. 20 C. Kyõ thuaät IP load balancing................................................................................................ 25 D. Caùc thuaät toaùn load balancing trong LVS.......................................................................... 31 E. Caùc coâng cuï duøng ñeå quaûn trò LVS.................................................................................... 34 F. Caøi ñaët vaø caáu hình LVS cluster........................................................................................ 35 G. Ñaùnh giaù öu khuyeát ñieåm.................................................................................................. 42 H. Keát luaän............................................................................................................................. 43 3.4 Oracle 9iAS clustering .....................................................................................................43 3.4.1 Kieán truùc n-tier clustering........................................................................................................ 43 A. Single tier-clustering ( basic clustering)............................................................................ 44 B. Two tier-clustering............................................................................................................ 45 C. Multi tier-clustering........................................................................................................... 47 3.4.2 n-tier clustering vôùi Oracle 9iAS.............................................................................................. 48 A. Kieán truùc cuûa moät Oracle 9i cluster....................................................................................... 49 B. Caáu truùc caây phaân caáp cuûa Enterprise Manager treân Oracle 9iAS........................................ 57 C. Instance- specific.................................................................................................................... 58 D. Software & Hardware failure treân Oracle9iAS..................................................................... 59 E. Caáu hình clustering vaø load balancing................................................................................... 60 F. Caáu hình OC4J Instance treân Oracle9i AS............................................................................. 63 3.5 Moâ hình caûi tieán ( phaùt trieån)...........................................................................................64 3.5.1 Apache/mod_jk/Tomcat vôùi session replication........................................................................ 64 Nghieân cöùu, Ñaùnh giaù & Phaùt trieån caùc moâ hình Cluster Server Khoa CNTT Baùo caùo Luaän vaên Toát nghieäp A. Giôùi thieäu session replication............................................................................................ 64 B. Cô cheá hoaït ñoäng............................................................................................................... 65 C. Naâng caáp moâ hình Apache/mod_jk/Tomcat vôùi Session Replication................................ 66 D. Nhaän xeùt öu khuyeát ñieåm.................................................................................................. 68 3.5.2 Content-based load balancing keát hôïp LVS vôùi Reverse proxy................................................. 68 A. Taïi sao phaûi chia taûi theo noäi dung yeâu caàu ( content-based)? ......................................... 68 B. Höôùng giaûi quyeát - cluster of cluster................................................................................. 68 C. Caøi ñaët cluster of cluster.................................................................................................... 71 3.5.3 Giaûi quyeát single point of failure.............................................................................................. 74 4. Cluster testing vaø Results...........................................................................................75 4.1 Testing plan......................................................................................................................75 4.2 Results..............................................................................................................................78 5. Höôùng phaùt trieån.........................................................................................................80 6. Keát luaän........................................................................................................................80 7. Taøi lieäu Tham khaûo......................................................................................................82 8. Phuï luïc...........................................................................................................................85 8.1 Phuï luïc Caùc internet site xöû duïng Cluster server vôùi LVS ..............................................85 8.2 Phuï luïc Moät soá Thuaät ngöõ chuyeân ngaønh söû duïng trong baùo caùo....................................86 8.3 Phuï luïc Caáu truùc CD baùo caùo...........................................................................................88 DAN H MUÏC HÌNH AÛNH Hình 2-1 Toång quan veà cluster server.............................................................................2 Hình 3-1 DNS lookup moät yeâu caàu...................................................................................5 Hình 3-2 DNS load balancing............................................................................................5 Hình 3-3 Caáu hình DNS Load balancing..........................................................................6 Hình 3-4 Server bò loãi trong DNS Round Robin.............................................................8 Hình 3-5 sô ñoà phaân taûi luoàng TCP/IP söû duïng LocalDirector(khoâng coù failover ôû möùc load balancer)..........................................................................................................10 Hình 3-6 sô ñoà phaân taûi luoàng TCP/IP söû duïng LocalDirector(coù failover ôû möùc load balancer)...................................................................................................................11 Hình 3-7 Front view LocalDirector 430 / 416 ...............................................................11 Hình 3-8 Front view LocalDirector 417 .......................................................................12 Hình 3-9 Rear view (vôùi keát noái caùp failover giöõa primary vaø backup load balancer) LocalDirector 430 / 416...................................................................................................12 Hình 3-10 Kieán truùc Apache/Tomcat load balancing..................................................14 Hình 3-11 n-tier clustering vôùi Apache load balancer.................................................15 Hình 3-12 Toång quan veà LVS.........................................................................................21 Nghieân cöùu, Ñaùnh giaù & Phaùt trieån caùc moâ hình Cluster Server Khoa CNTT Baùo caùo Luaän vaên Toát nghieäp Hình 3 -13 Failover möùc load balancer trong LVS......................................................23 Hình 3-14 Caùc thaønh phaàn trong LVS..........................................................................24 Hình 3-15 LVS-NAT........................................................................................................25 Hình 3-16 Moät ví duï LVS-NAT......................................................................................26 Hình 3-17 LVS-TUN........................................................................................................28 Hình 3-18 Hoaït ñoäng cuûa LVS-TUN.............................................................................29 Hình 3-19 LVS-DR..........................................................................................................30 Hình 3- 20 Hoaït ñoäng cuûa LVS-DR...............................................................................31 Hình 3-21 Basic clustering...............................................................................................45 Hình 3-22 Two tier clustering (webtier vaø presentation tier chung moät host).........46 Hình 3-23 Two tier clustering ( presentation tier vaø object tier chung host)...........47 Hình 3-24 Multi tier clustering.......................................................................................48 Hình 3-25 Kieán truùc n-tier clustering treân Oracle 9iAS.............................................49 Hình 3-26 Kieán truùc cluster Oracle9iAS.......................................................................50 Hình 3-27 kieán truùc cuûa farm vaø cluster treân Oracle9iAS..........................................51 Hình 3-28 Minh hoïa OHS...............................................................................................55 Hình 3-29 Minh hoïa OC4J Instance..............................................................................56 Hình 3-30 Minh hoïa Islands...........................................................................................57 Hình 3-31 Minh hoïa caáu truùc caây cuûa Cluster.............................................................58 Hình 3-32 Minh hoïa Software failure...........................................................................59 Hình 3-33 Minh hoïa hardware failure..........................................................................60 Hình 3-34 Minh hoïa load balancing treân Application Server Instance...................61 Hình 3-35 Demo taïo cluster baèng Giao dieän web-based .............................................61 Hình 3-36 Demo theâm moät instance vaøo cluster baèng giao dieän web-based.............62 Hình 3-37 Demo vieäc quaûn lyù cluster farm baèng giao dieän web-based......................62 Hình 3-38 Giao dieän Web-based caáu hình web session replicate ..............................63 Hình 3- 39 Caáu hình Apache/Tomcat vôùi session replication .....................................64 Hình 3- 40 Session replication over IP multicast..........................................................66 Hình 3-41 Hoaït ñoäng Reverse proxy.............................................................................69 Hình 3-42 LVS Load balancer keát hôïp vôùi Reverse proxy.........................................70 Hình 3-43 Caøi ñaët Reverse proxy trong cuøng moät maïng...........................................71 Hình 3-44 caøi ñaët reverse proxy thuoäc hai maïng khaùc nhau.....................................72 Hình 3-45 Moâ hình giaûi phaùp “single point of failure”...............................................75 Hình 4-1 Sô ñoà maïng testing moâ hình Apache/mod_jk/Tomcat.................................76 Hình 4-2 Sô ñoà maïng testing moâ hình LVS...................................................................77 Hình 4-3 Keát quaû testing moâ hình Apache/mod_jk/Tomcat........................................78 Hình 4-4 Keát quaû testing moâ hình LVS.........................................................................79 Nghieân cöùu, Ñaùnh giaù & Phaùt trieån caùc moâ hình Cluster Server ... - tailieumienphi.vn