浪潮集群服务解决方案样本.doc

浪潮WIN2K 集群服务处理方案
集群服务需求分析
　　伴随Internet服务和电子商务快速发展，计算机系统关键性也日益上升，对服务器可伸缩性和高可用性要求也变得越来越高。集群技术出现和发展则很好地处理了这两个问题。群集是由一组独立计算机组成，这些计算机一起工作以运行一系列共同应用程序，同时，为用户和应用程序提供单一系统映射。群集内计算机物理上经过电缆连接，程序上则经过群集软件连接。这些连接许可计算机使用故障应急和负载平衡功效，而故障应急和负载平衡功效在单机上是不可能实现。
　　有网络负载平衡功效Windows 为在分布和负载平衡方法下建立关键且合乎要求网站工作提供了完整基础结构。和组件服务分布式应用程序特征和Internet 信息服务增强可伸缩性相结合，网络负载平衡有利于确保服务能够灵活处理最重通信负荷，同时，保持对服务器状态监控，确保系统不停机。
　　Win群集技术含有以下特点：
　　· 可伸缩性：加入更多处理器或计算机可提升群集计算能力，通常桌面机每秒能够处理几千个请求，而传统IA服务器每秒能够处理几万个请求。那么对于需要每秒处理几十万个请求企业来说，假如不采取集群技术，唯一选择就是购置愈加高级中、小型计算机。假如这么做，即使系统性能提升了十倍，但其购置价格和维护费用就会上升几十倍甚至更多。
　　· 高度可用性：群集含有避免单点故障发生能力。应用程序能够跨计算机进行分配，以实现并行运算和故障恢复，并提供更高可用性。即便某一台服务器停止运行，一个由进程调用故障应急程序会自动将该服务器工作负荷转移至另一台服务器，以确保提供连续不停服务。
　　· 易管理性：群集以单一系统映射形式来面向最终用户、应用程序及网络，同时，也为管理员提供单一控制点，而这种单一控制点则可能是远程。
　　伴随计算机应用地位逐步提升，系统安全和关键性日益增加，基于Win负载均衡必将会有着极为宽广应用前景。
　　Win2K集群技术
一、集群
　　集群就是由部分相互连接在一起计算机组成一个并行或分布式系统。从外部来看，它们仅仅是一个系统，对外提供统一服务。
　　集群技术本身有很多个分类，市场上产品也很多，也没有很标准定义，但通常能够分为以下4种。
　　1. 基于冗余集群，比如：容错机、基于系统镜像双机系统、基于系统切换双机系统
　　2. 基于应用程序切换集群，特点是当集群中某个节点出故障时，其它节点能够进行应用程序一级切换，所以全部节点在正常状态下全部能够对外提供自己服务，也被称为静态负载均衡方法；性能价格比高，但也无法实现无缝切换，而且对单个应用程序本身无法做到负载均衡。
　　3. 基于并行计算集群，关键应用于科学计算、大任务量计算等环境。有并行编译、进程通讯、任务分发等多个实现方法。
　　4. 基于动态负载均衡集群，特点是：全部节点对外提供相同服务，这么能够实现对单个应用程序负载均衡，而且同时提供了高可用性；性能价格比极高，但现在无法支持数据库。
　　二、Windows 中两种群集
　　在Win操作系统中， 微软引进了两种既能独立使用又能联合使用群集技术，为用户提供了一套能够应指定应用程序或服务需要而进行选择群集处理方案。Windows群集技术包含：
　　· 群集服务：群集服务在Windows 高级服务器版本中支持双节点故障应急群集，而在数据中心服务器版本中则支持四节点群集。这种服务是针对为数据库、消息系统和文件/打印服务等应用程序提供故障应急支持要求而开发。
　　· 网络负载平衡：该项服务可在多达32个节点群集内平衡引入IP通信量。网络负载平衡功效增强了Web服务器、流媒体服务器和终端服务等Internet服务器程序可用性和可伸缩性。

　　三、群集服务介绍
　　电子商务应用程序处于企业运作中心地位，它包含数据库、消息服务器、企业资源计划（ERP）应用程序及关键文件/打印服务等功效。Win操作系统群集服务经过将物理服务器作为一个单点故障加以删除方法确保上述关键应用程序在需要情况下处于在线状态。 当任一节点出现硬件或软件故障时，目前运行在该节点上应用程序会由群集服务功效移往其它无故障节点并被重新开启。因为群集服务使用诸如SCSI和光纤通道等含有公共总线结构共享磁盘设置，所以 ，在故障应急期间将不会有数据被丢失。
Win 操作系统群集服务好处有：
　　· 降低计划外停机时间：由硬件或软件故障引发停机时间会造成收入损失、IT人工浪费和用户不满。在关键在线商务应用程序中，将共享磁盘处理方案和群集服务功效配合使用能够大大降低由意外故障造成停机时间。
　　· 支持众多应用和服务程序：群集服务受很多含有群集识别能力应用程序支持，而这些应用程序涵盖了众多功效和供给厂家。识别群集应用程序包含诸如Microsoft SQL Server 7.0和IBM DB2数据库程序，诸如Microsoft Exchange Server 5.5和Lotus Domino消息服务器、诸如NetIQ's AppManager管理工具、诸如NSI Software's DoubleTake 3.0事故恢复工具和包含SAP、Baan、PeopleSoft、和JD Edwards在内ERP应用程序。而且，你现在就能对诸如DHCP、WINS、SMTP、和NNTP应用程序进行群集。
　　· 在工业标准硬件上进行布署：经过在标准PC服务器和存放硬件上布署使用群集服务功效群集，并避免使用昂贵且需要常常进行专利更替高可用性处理方案，可使相关成本费用保持在较低水平上。
　　· 软件使用简单、方便：Windows 操作系统群集服务比以前更易于安装和使用。配合一个充足改善安装向导程序，群集服务安装程序仅需10次以下鼠标点击即可完成对第一个群集节点设定，而第二个节点设定则仅需不到4次点击就能完成。
　　四、网络负载平衡介绍
　　伴随Internet及其相关服务(intranets、extranets和主机应用程序)快速增加，对Web服务器动态可伸缩性需求也变得空间之大。有了网络负载平衡功效Windows 为在分布和负载平衡方法下建立关键且合乎要求网站工作提供了完整基础结构。
　　Win网络负载平衡功效好处有：
　　布署网络负载平衡功效好处有：
　　· 经过增加服务器伸缩Web应用程序：win200网络负载平衡是为和多种多样应用程序和服务功效配合使用而设计。网络负载平衡使用负载平衡统计模块在最大由32台服务器组成群集中分配引入IP请求。因为和Win 网络基础结构集成在一起，网络负载平衡能够说是一个为基于WinWeb应用程序增添处理能力简单而有效方法。
　　· 确保Web站点一直处于在线状态：因为使用网络负载平衡功效Web服务器群集有少于10秒故障应急时间，用户购置或浏览活动不会被任何计划内或计划外服务器停机时间所打断。和Win 资源工具中Microsoft Cluster Sentinel监控工具相结合，网络负载平衡是确保网站在用户需要时一直处于在线状态有效手段。
　　五、将群集服务和网络负载平衡配合使用
　　Win服务器这两种群集技术可联合使用以发明含有高度可伸缩性和可用性多层电子商务网站。经过在前端Web服务器区中配置网络负载平衡，并将后端在线商务应用程序群集化，用户就能在不受服务器或应用程序单点故障困扰情况下取得靠近线性可伸缩能力所带来全部好处。和为设计高可用性网络基础结构所积累工业标准经验相结合，用户就能够确保基于Windows Internet商务全时在线，并能够为满足需求而快速做出调整。
用户和Cluster技术对应表

集群服务
负载均衡技术（NLB）
特点

Web Server Farm

√
快速扩展系统容量；
最小站点宕机时间；
Terminal Service

√
快速扩展系统容量；
服务器犯错影响最小；

File/Print Service
√

最小服务宕机时间；
系统出现问题，能保持数据连接；

Database Messaging
√

最小应用宕机时间；
系统出现问题，能保持数据连接；
E-commerce Site
√
√
快速扩展系统容量 ；
服务器犯错影响最小；
Win2K集群方案
　　在Win操作系统中， 微软设计了群集服务和网络负载平衡两种技术，这两种集群技术既能独立使用又能联合使用，为用户提供了高可用和扩展能力强群集处理方案。为了将微软技术和浪潮服务器硬件充足结合，处理方案中心设计了三个实现方案，分别是：方案1-网络负载平衡实现；方案2-，集群服务实现；方案3-联合负载平衡和集群服务实现。最终章节将介绍怎样对负载平衡服务器进行测试。
　　网络负载平衡系统实现
　　采取WIN2K ADVANCE SERVER操作系统，再加上WIN2K负载平衡技术，不须其它硬件流量分配设备和流量管理软件，即可实现多台机器流量管理，平衡负载。
　　系统结构图以下：
　　高可用性系统实现

　　采取WIN2K ADVANCED SERVER操作系统，再配置集群服务，可实现操作系统和应用高可用性处理方案。通常经过共享磁盘阵列柜可实现微软EXCHANGE和SQL SERVER 高可用性处理方案。
　　系统结构图以下：

　　网络负载平衡加高可用性处理方案
　　采取WIN2K ADVANCED SERVER 操作系统再加上负载均衡技术和集群服务，能够在三层结构计算环境中实现对中间件负载均衡和后台数据库高可用性。
　　系统结构图以下：

集群性能测试方案（2.0 ）
　　集群计算机系统通俗地讲就是把多台计算机经过快速交换机连接起来，从外部看来，这些计算机就像一台计算机在工作，而对内来说，外面来负载经过一定机制动态地分配到这些节点计算机中去，从而达成超级计算机才有高性能,高可用。
　　WebBench介绍
　　WebBench是一个关键用来考查Web服务器性能测试工具。它测试结构采取服务器、用户端和控制台三种方法。 WebBench 在Web服务器端安装测试文件，这些文件关键由HTML、GIF和可实施文件组成，利用用户端计算机来模拟Web浏览器向Web服务器发送请求。不过，在用户端并不使用真正浏览器，也不真正显示服务器发送响应文件，而是在收到Web服务器响应后立即纪录该响应相关信息，并立即发送另外一个请求。经过这种方法来测试Web服务器每秒处理请求数和数据吞吐量。

　　那么怎样用Windows Advance Server构建一个集群系统？集群系统性能又会怎样呢？为了愈加好地比较集群服务器和单台服务器性能，我们在两种不一样测试环境下进行了性能比较测试，一个测试环境是利用Windows Advance Server构建一个集群系统，另一个是单服务器环境。
集群环境
　　Windows Advance Server使用集群服务器软件网络载量平衡。网络负载均衡是Windows 一个网络驱动程序。它操作对TCP/IP网络栈而言是透明。依据测试需要我们建立了图2所表示集群web服务器测试环境：测试软件使用webbench3.0，上面32台用户端用来模拟负载（汉字windows98操作系统，10/100m自适应网卡），下面3台计算机做实际集群服务器（三台机器全部使用浪潮NP50E/933MHz/128M/29G/10or100Mlan），在每个服务器上全部安装Windows Advance Server和webbench测试程序，而且开启IIS5.0服务器，中间主节点服务器（NP50E/933MHz/128M/29G/10or100Mlan）运行Windows Advance Server，做软路由和动态负载平衡处理。底端三台集群服务器经过cisco cantalyst 2900 xl交换机和主节点服务器相连，上面32台用户端和控制台经过3com 3300交换机和主节点服务器相连。
　　步骤一
　　去掉集群环境中主节点服务器和cisco cantalyst 2900 xl交换机，选择任意一台NP50E服务器直接和3com 3300交换机相连，使用20台用户端。测试，requests/second（每秒请求响应数）和throughput(数据吞吐量)。
　　步骤二
　　而在集群系统中，使32用户端同时提交任务，测试，requests/second（每秒请求响应数）和throughput(数据吞吐量)。
　　步骤三
　　对上两个步骤所得出收据进行分析，并得出结论。
　　配置Windows负载均衡服务器（V3.0）
　　经过使用Windows Advanced Server网络载量平衡创建服务器群集，可增强 Internet 服务器程序可用性,可扩展性，这些 Internet 服务器程序能够是用于 Web、代理、域名服务 (DNS)、FTP、虚拟专用网 (VPN) 和流式媒体服务器等程序。2月4日浪潮处理方案中心在Windows环境下，经过配置载量平衡实现了集群，并在集群基础上实现了WWW服务和FTP服务。
集群服务器配置过程以下：
　　1. 网络计划
　　2. 为每一个集群节点安装和配置操作系统
　　3. 为每一个集群节点配置NLB（网络负载均衡）服务
　　4. 为每一个集群节点配置IIS服务和FTP服务
　　1、网络计划
　　在安装系统之前，最好先创建一个类似下面列表《计划表》，方便安装顺利完成。
　　表1《计划表》
操作系统信息
用户名
Mr Jobs

组织名称
LC

协议模式
每用户

服务器名
Lcsc01
Lcsc02
Lcsc03……

系统管理员口令
<BLANK>

时区
北京

网络负载均衡（NLB）配置信息
主IP地址(虚拟IP)
192.168.99.1

主IP子网掩码
255.255.255.0

主机参数
优先级（唯一主机ID）
Lcsc01
Lcsc02
Lcsc03……
1
2
3…..

各个主机IP
Lcsc01
Lcsc02
Lcsc03… …
集群网卡IP
192.168.99.101
192.168.99.102
192.168.99.103……
专用IP地址
192.168.99.201
192.168.99.202
192.168.99.203……
IIS 目录
根(home)目录
D:\inetpub\wwwroot

日志文件目录
D:\inetpub\logfiles

　　2、为每一个集群节点安装和配置操作系统
　　为每一个节点服务器安装双网卡。IIS V5.0和NLB服务是Windows Advance Server安装缺省服务。安装过程请参考相关资料，这里不再具体描述，在安装过程中先不配置TCP/IP协议。
　　3、为每一个集群节点配置NLB服务
　　安装网络载量平衡(注意:请严格根据以下所表示步骤进行)。
　　1. 选择"网上邻居"，点击鼠标右键；选择"属性"，打开 "网络和拨号连接"。
　　2. 右键单击"当地连接"，选择"属性"，出现"当地连接属性"对话框。
　　3. 在"此连接使用下列选定组件"下，能够看到"网络载量平衡"。（注意:只是列出但没有选中）
　　4. 选中"网络载量平衡"复选框。
　　5. 单击"属性"。显示"网络载量平衡 属性"对话框。其中有三个选项卡可供选择："群集参数"、"主机参数"和"端口规则"。默认位置为"群集参数"。
　　6. 根据网络计划《计划表》在每一个节点上配置三个选项卡,以下表所表示。
　　表2《网络载量平衡-属性选项卡配置参数》
集群主机1
集群参数
主机参数
端口规则（WWW服务）
主IP地址
192.168.99.1
优先级
1
端口范围
80到80
子网掩码
255.255.255.0
初始集群状态
√活动
协议
二者
其它选项不设置!
专用IP地址
192.168.99.201
筛选模式
多个主机

子网掩码
255.255.255.0
相同性
无

负荷量
相等
集群主机2
集群参数
主机参数
端口规则
主IP地址
192.168.99.1
优先级
2
端口范围
80到80
子网掩码
255.255.255.0
初始集群状态
√活动
协议
二者
其它选项不设置!
专用IP地址
192.168.99.202
筛选模式
多个主机

子网掩码
255.255.255.0
相同性
无

负荷量
相等
集群主机3
集群参数
主机参数
端口规则
主IP地址
192.168.99.1
优先级
3
端口范围
80到80
子网掩码
255.255.255.0
初始集群状态
√活动
协议
二者
其它选项不设置!
专用IP地址
192.168.99.203
筛选模式
多个主机

子网掩码
255.255.255.0
相同性
无

负荷量
相等
　　7. 完成后，单击"确定"。返回到"当地连接 属性"对话框。
　　8. 单击"Internet 协议 (TCP/IP)"，然后单击"属性"。
　　9. 为每一个节点双网卡设置 TCP/IP，以下图所表示。
表3《"Internet 协议 (TCP/IP)属性配置参数》
Internet 协议 (TCP/IP) 属性
集群主机1
集群主机2
集群主机3
网卡1
IP地址
192.168.99.101
网卡1
IP地址
192.168.99.102
网卡1
IP地址
192.168.99.103

子网掩码

255.255.255.0
子网掩码
255.255.255.0
子网掩码
255.255.255.0
高级TCP/IP设置
IP地址
192.168.99.101
高级TCP/IP设置
IP地址
192.168.99.102
高级TCP/IP设置
IP地址
192.168.99.103
子网掩码
255.255.255.0
子网掩码
255.255.255.0
子网掩码
255.255.255.0
IP地址
192.168.99.1
IP地址
192.168.99.1
IP地址
192.168.99.1
子网掩码
255.255.255.0
子网掩码
255.255.255.0
子网掩码

255.255.255.0
其它选项不设置!
其它选项不设置!
其它选项不设置!
网卡2
IP地址

192.168.99.201

网卡2
IP地址
192.168.99.202

网卡2
IP地址
192.168.99.203
子网掩码
255.255.255.0
子网掩码
255.255.255.0
子网掩码
255.255.255.0
其它选项不设置!
其它选项不设置!
其它选项不设置!
　　11. 网络载量平衡配置结束。
　　4、为每一个集群节点配置IIS服务和FTP服务
　　Web站点设置请参考相关资料。在本试验中，我们制作了多个简单主页，并在主页中嵌入主机名称(这是为了在测试负载均衡时能看出是哪台服务器对应请求)，并把主页拷入对应主机目录下，更名为default.htm 。
　　配置WWW服务步骤：
　　在Windows服务器负载平衡上配置WWW服务，请根据下面步骤。
　　通常情况下，Web服务器使用80端口，在全部集群主机上，在"网络载量平衡属性"端口规则中，配置端口范围80to80,协议为二者(TCP and UDP).
　　在筛选模式中选择多主机，在相同性中选择无。
　　（如表2《网络载量平衡-属性选项卡配置参数》所表示进行配置）
　　FTP站点设置请参考相关资料。在本试验中，能够制作多个简单文件，并取不一样文件名，住并把文件拷入主服务目录下。
　　配置 FTP服务步骤：
　　为了在Windows服务器负载平衡上配置FTP服务，请根据下面步骤。
　　在全部集群主机上，在"网络载量平衡属性"端口规则中，配置端口范围20to21,协议为TCP. 相同性设置为单一或类C。
　　WWW和FTP服务配置完成。
　　配置完成以后，重新开启集群中主机。开启完成后，在任何主机命令行方法下键入wlbs query,并回车，检验集群状态。假如显示三台服务器已经会合，则表示集群已经正常工作。如显示错误，请对照以上步骤，找出配置错误地方。