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虚拟集群快速失败救援模块的设计与实现

作　者: 李乐乐
导　师: 冀振燕
学　校: 北京交通大学
专　业: 软件工程
关键词: 虚拟集群 高可用性 虚拟路由冗余协议 远程过程调用
分类号: TP393.06
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 8次
引　用: 0次
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内容摘要


随着互联网的迅猛发展,基于网络的应用日益增多,互联网应用已经深入到社会生活的各个方面,在享受网络给我们带来的便捷之时,网络的高可用性(High Availability)成了摆在网络工程师面前的一个重要课题。目前提高网络可靠性的途径主要有两种：一是斥资对现有网络设备进行更新；二是采用冗余网络设备的思路。前者固然是一种不错的可靠性解决方案,但本着保护现有投资以及节约成本的角度考虑,后者在经济性方面体现出巨大的优势,可以在可靠性和经济性方面寻找到良好的平衡点。本文根据大型企业门户网站对高可用性的需求,在虚拟集群(Virtual Cluster)快速失败救援的分析、设计、实现以及性能调优上做了深入的研究。本论文首先介绍了虚拟集群失败救援的相关概念以及所涉及到的相关技术,然后对公司原有失败救援(FailOver)模块存在的局限性进行了分析,进而又对失败救援所涉及的VRRP (Virtual Router Redundancy Protocol)虚拟路由冗余协议和RPC (Remote Procedure Calls)远程过程调用在失败救援模块中的应用进行了实际分析,依据分析得出系统的功能需求；并在此基础上对FFO模块的进行了设计,并最终完成了FFO模块的实现。论文中详细介绍了FFO (Fast FailOver)内核子模块、VRRP子模块、VIP子模块和RPC子模块的实现,重点介绍本人所承担的VRRP模块、VIP模块和RPC模块的设计、实现以及对所涉及到的关键技术的研究。FFO模块的开发基于FreeBSD和Array Networks公司自主网络协议栈,根据VRRP协议,综合运用模块化的分析和设计方法,对VRRP、RPC编程技术进行开发和设计,并对FFO模块进行了优化,使其具有极大的可靠性、可扩展性以及可重用性。经过后期测试,系统能够满足负载均衡产品HA的需求,极大地减轻了建立以及维护企业站点的负担,具有良好的发展前景,同时也考虑到了FFO模块未来的应用开发。

全文目录


致谢  5-6
中文摘要  6-7
ABSTRACT  7-10
1 引言  10-16
  1.1 项目背景  10-11
  1.2 国内外研究现状  11-13
    1.2.1 国外研究现状  11-12
    1.2.2 国内研究现状  12-13
  1.3 项目的目的和意义  13-14
  1.4 本人工作  14
  1.5 论文组织结构  14-16
2 FFO相关技术  16-32
  2.1 服务器集群概述  16-18
  2.2 HA概述  18-19
  2.3 VRRP概述  19-27
    2.3.1 VRRP简介  19-20
    2.3.2 VRRP备份组  20-22
    2.3.3 VRRP Timer  22
    2.3.4 VRRP报文格式  22-24
    2.3.5 VRRP工作过程  24
    2.3.6 VRRP监控功能  24-25
    2.3.7 VRRP应用  25-26
    2.3.8 VRRP术语  26-27
    2.3.9 发送和接收  27
  2.4 RPC概述  27-32
    2.4.1 RPC层次  28
    2.4.2 RPC Paradigm  28-29
    2.4.3 Program Number的分配  29-30
    2.4.4 XDR Routine  30-31
    2.4.5 rpcgen协议编译器  31-32
3 FFO分析和设计  32-36
  3.1 需求分析  32-34
    3.1.1 现有系统存在的问题  32
    3.1.2 CLI需求分析  32-34
  3.2 总体框架  34-36
4 FFO模块实现  36-59
  4.1 系统的开发运行环境  36
    4.1.1 硬件设备  36
    4.1.2 软件环境  36
  4.2 FFO内核子模块实现  36-45
  4.3 VRRP子模块实现  45-52
  4.4 VIP子模块实现  52-55
  4.5 RPC子模块实现  55-59
5 性能调优  59-60
6 运行情况  60-63
7 结论  63-64
参考文献  64-65
附录A  65-67
作者简历  67-69
学位论文数据集  69

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 计算机网络 > 一般性问题 > 计算机网络测试、运行
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