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2、Linux集群随着Internet 和电子商务的飞速发展，人们对电子商务网络服务器访问需求急剧增加，网络服务器的负载越来越大，采用服务器集群1已成为提高网络服务性能的有效途径。Web 服务器集群就是基于集群体系结构的Web 服务器，它通常由一台前台调度器（FE）和若干台后台服务器（BE）组成，彼此之间通过高性能网络或局域网互联。整个集群共享一个虚拟IP 地址，集群中只有FE对客户端可见，集群对客户端看来就像是一台高性能的服务器。所有的客户请求首先到达FE，由FE 将请求根据一定的负载平衡算法分发给BE。BE将处理结果直接或间接返回给客户端，这样使得服务器处理请求能力成倍增长，Web集群应用尤其
3、适合访问业务量大的商业服务器。一、Linux Web集群的体系结构如图1所示，一个Linux Web集群系统通常由一台FE和若干台BE组成，FE和BE通过局域网互联。整个集群共享一个虚拟IP 地址(Virtual IP Address)，集群中只有FE对客户端可见，提高了集群安全性。FE除了要响应Web服务请求外，还要充当负载平衡器角色，即根据调度算法分配工作给后台的BE们。商业服务器对高可靠性要求高，为了屏蔽FE的失效，需要为它建立一个备份机(Backup)。FE和Backup通过传送诸如“我活着”这样的信息来监测对方的运行状况。当备份机不能在一定的时间内收到这样的信息时，它就激活相应程序，
4、接管FE继续提供服务；当Backup又从FE那收到“我活着”这样的信息时，它就使该程序无效，从而释放IP地址，这样FE就可以再次进行集群管理了。图1Linux web集群体系结构图集群中所有角色的计算机都是运行着Linux的普通PC机，大大节省了硬件成本。集群的使用大大提高了电子商务系统的吞吐量和性能，并且双机服务机制保证了高可靠性。二、前台调度器(FE)的实现技术优良的调度技术是发挥集群性能的关键，在调度器的实现技术中，IP负载均衡技术是效率最高的。大多数商品化的IP负载均衡调度器产品都是使用VS/NAT技术（Virtual Server via Network Address Transl
5、ation），如Cisco的LocalDirector，这种方法通过网络地址转换（Network Address Translation）将一组服务器构成一个高性能的、高可用的虚拟服务器。即通过网络地址转换，调度器重写请求报文的目标地址，根据预设的调度算法，将请求分派给后台的真实服务器；真实服务器的响应报文通过调度器时，报文的源地址被重写，再返回给客户，完成整个负载调度过程。针对电子商务Web服务的自身特点，调度算法采用的是基于内容的调度。在基于IP负载调度技术中，当一个TCP连接的初始SYN报文到达时，调度器就选择一台服务器，将报文转发给它。此后通过查发报文的IP和TCP报文头地址，保证此连
6、接的后继报文被转发到该服务器。这样就要求后台服务器组提供相同的服务，不管请求被发送到哪一台服务器，返回结果都是一样的。但是，在电子商务应用中后台服务器功能不一，有的提供HTML文档，有的提供CGI、图片等，这就需要基于内容的调度(Content-Based Scheduling)。有研究表明基于内容的调度能较大幅度的提高Web服务器集群的性能，减少资源浪费。这是因为：相同页面的请求被发送到同一服务器，可以提高单台服务器的Cache命中率。电子商务WEB访问流中存在局部性，将相同类型的请求发送到同一台服务器，使得每台服务器收到的请求具有更好的相似性，可进一步提高单台服务器的Cache命中率。图2
7、 基于内容调度流程图基于内容调度的流程如图2所示。后台服务器运行不同类型的服务，如文档服务，CGI服务，图片服务和数据库服务等。值得一提的是电子商务70%的业务流都是对数据库的访问，所以数据库服务器尽可能的采用硬件配置高的机器。客户首先和FE建立起一条TCP连接，FE收到客户HTTP请求报文后分析URL内容，提取出用于调度的有关信息，如html,jpg,gif,cgi等。一旦FE获得有关信息，根据其内容来决定哪一个后台服务器来处理，再将请求调度到该服务器。如图所示，FE将index.html的处理由请求转发给文件服务器BE1处理，BE1处理完成后经由FE返回给客户user1。基于内容调度有效地
8、保证了后台服务器间的负载平衡和提高单个服务器的Cache命中率。三、 小结在网络上开展实际电子贸易和交易业务，首先要建立电子商务系统，电子商务系统的核心是建立电子商务服务器。传统的单服务器模式电子商务系统很容易过载，越来越难以满足日益增长的巨大访问量要求；另一方面昂贵的服务器硬件也阻碍了电子商务的应用。Linux集群正好解决了这一矛盾，既扩展了服务性能又满足了商业应用廉价的要求。随着Internet和电子商务的爆炸性增长，Linux web集群的应用前景越来越广阔。其他参考文献Baker, Sheridan. The Practical Stylist. 6th ed. New York: H
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