可扩展、高可用服务网络设计方案

定义

可扩展：在用户访问数量快速增长的情况下，不终止现有服务来扩展系统的容量。比如web服务器目前已经不能接受更多的用户访问，可以在不停止服务的情况下增加第2台服务器，甚至更多的服务器，而且新增服务器对已有的服务器不会造成负面影响。

高可用性：没有办法保证系统7*24不发生故障，但用户却要求任何时候都可以正常访问系统，这就是系统高可靠性的需求。一般来说，一个服务是运行在一个系统/机器上，一旦系统/机器出现故障，用户就不能再正常访问这个服务；如果把同一个服务分开放在2个不同的系统/机器，那么即使是一个系统出故障，服务依然是可以访问的。另外一个好处是恢复故障的压力减轻了。

负载均衡：将用户的访问按照某种方式分配到不同的服务器，这样既能减轻单个服务器的负荷，又能增加访问容量。

 

要点

可扩展性和高可用性不是孤立的，只有结合起来，才能达到理想的效果。因此称这个方案为高可用、可扩展设计。

 

一、现状

1、  系统多数是windows，可靠性和稳定性都非常的差。在历次的网络安全事故中，windows都是最大的受害者。尽管windows占据了绝大部分的桌面市场，但在服务器领域，其份额还是很少的：象google、yahoo、baidu等拥有上万台服务器应用的机构都不约而同的选择linux/unix做为运营平台来支撑巨大的业务访问。

2、  存在单点故障。每个业务都运行在一个系统/机器上，一旦系统/机器发生故障，业务将不可避免的停止服务。拿网站做例子，web服务apache或数据库(mysql)只要任意一个服务出故障，整个网站的访问将变成不可能。

3、  缺乏集中的，可靠性高的存储机制。现有的配置文件、程序、数据库等数据都是单独存放在各自运行的系统上，维护成本非常高，而且很容易丢失。

4、  不具备可扩展性和高可用性。任何一个服务器出故障，运行在上面的业务将不再问用户提供有效服务。

5、  缺乏有效的流量监控设施。现在总的访问流量是未知数，因此对总带宽的使用率没有评估的依据。租了20M的带宽，实际使用了多少，不得而知。

 

二、改进措施

1、尽可能的把应用移植到linux平台。

2、采用NAS存储解决方案。

3、部署同一个业务到不同的服务器，然后使用LVS-DR做负载均衡，同时避免了单点故障。

4、后台数据库mysql采用主从方式的复制机制保证database的高可用性。

 

三、基本原理：

1、  LVS-DR：这是一个开源的产品，已经成为linux内核的一部分。用户的访问首先被转向到LVS-DR,然后根据业务的类别被重新定向到真实的服务器，由于LVS-DR只是转发，一旦客户短与提供服务的真实服务器连接成功，就不再使用LVS-DR的资源。

2、  多服务器运行同一个应用。既克服单点故障，又能增加系统的容量。

3、  NAS存储。提供集中可靠的存储机制。

4、  Mysql复制。避免数据库单点故障；如果将来访问量增大到一定程度的时候，可以改变到mysql集群的方式

  

     出现故障

    

 

三、实施步骤

1、  移植应用到linux平台

2、  配置LVS-DR负载均衡控制器部分。

3、  部署相同的应用(web等)到两个不同的服务器

4、  部署NAS

5、  测试

6、  正式运营。

 

四、设备分配

1、  LVS-DR 1个服务器

2、  Web服务器2个

3、  Mysql服务器2个

4、  其他的几个服务器暂时不变

5、  可网管交换机一个(cisco 2950)

6、  NAS一套

 

五、进度安排

名称	花费时间	备注
LVS-DR控制器配置	1天（以后逐步增加转发条目）	以配置ipvs转发规则和防火墙规则
平台移植（windowsàlinux）	5天	已经移植了web和bbs
把服务器加入lvs集群	2天	已经加了一个bbs和mms
新建一个邮件服务器	1天	测试中
部署流量监控	1天
Nas上线及配置	2天
其他	7天