具有RALB特性的Linux集群自动部署系统的研究

论文摘要

Linux集群技术的发展,给集群部署带来了新的挑战。集群系统规模不断增大,结点数目不断增多,增加了网络管理员部署集群的工作量,同时也给集群部署带来许多问题。一些研究针对集群部署的相关问题展开,如部署的效率、部署的便捷程度、部署服务器的瓶颈等,着重于部署系统的自动化程度、速度和部署界面的友好,并未关注部署过程中部署服务器的可靠性和安装服务的可用性。尤其在集群规模较大,部署速度相对较慢,部署服务器或者所处网络比较陈旧或者管理环境比较复杂的情形下,部署服务器的可靠性和服务的可用性显得更加重要。本文以一个完整的集群自动部署过程为主线,对Linux集群部署机制进行了深入的研究。将几种增强服务器可靠性与服务可用性的技术创造性的与Kickstart技术结合,从软件集成、服务整合的角度,设计并实现了一个具有RALB（Reliability、Availability、Load-Balance）特性的基于Kickstart的Linux集群自动部署系统。系统引入了RAID1、Bonding和Heartbeat技术,发现了Bonding与Heartbeat和Heartbeat与Kickstart之间的无缝连接,解决了部署服务器单点故障的问题,同时提出了两种服务器的负载均衡算法以解决单一服务器瓶颈问题。在部署服务器配置方面,实现了自动化配置脚本;在集群配置方面,通过Kickstart网络安装,在集群结点上植入了集群相关RPM包以及在Kickstart的安装后脚本中实现了集群配置自动化。系统的创新点和最大特点在于通过一些成熟技术的合理应用避免了安装服务器的单一故障点,增强了集群部署过程中安装服务的可用性,提高了无人值守集群部署的可信度;同时系统具备两种负载均衡算法,解决了部署服务器瓶颈问题,对大规模Linux集群部署有一定参考价值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 前言
• 第一章 Linux 集群自动部署的背景知识
• 1.1 Linux 操作系统
• 1.2 集群技术
• 1.3 Linux 集群自动部署原理简介
• 1.3.1 网络唤醒
• 1.3.2 网络启动
• 1.3.3 网络安装
• 1.3.4 集群配置
• 第二章 Linux 集群自动部署发展现状
• 2.1 典型的网络安装方式分析
• 2.1.1 网络克隆
• 2.1.2 映像安装
• 2.1.3 基于包的安装
• 2.1.4 基于脚本的安装
• 2.2 网络安装工具总结
• 2.3 集群部署系统总结
• 2.3.1 部署工具总结
• 2.3.2 Linux 集群部署特点
• 2.3.3 Linux 集群部署面临的挑战
• 第三章 提高部署服务器可靠性和可用性技术的分析
• 3.1 RAID（Redundant Array of Independent Disk，独立冗余磁盘）
• 3.2 网卡绑定
• 3.3 Heartbeat 技术
• 3.3.1 基本原理
• 3.3.2 Heartbeat 资源管理
• 3.3.3 双机系统的工作模式
• 3.3.4 Heartbeat 能够解决的问题
• 第四章 具有RALB 特性的Linux 集群自动部署系统的设计与实现
• 4.1 设计背景和理念
• 4.2 系统拓扑结构
• 4.3 软件体系结构
• 4.3.1 软件模块设计
• 4.3.2 自动化脚本设计
• 4.4 集群自动部署RALB 特性相关服务
• 4.5 部署系统的RALB 特性实现及分析
• 4.5.1 R 特性的配置与实现
• 4.5.2 A 特性的配置与实现
• 4.5.3 LB 特性的配置与实现
• 4.6 集群常规配置
• 4.7 集群部署监控
• 第五章 RALB 特性的测试
• 5.1 R 特性测试
• 5.2 A 特性测试
• 5.3 LB 特性测试
• 5.4 其他典型安装方法加入RALB 特性的尝试
• 第六章 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的论文
• 攻读硕士学位期间参与的科研