基于服务分离和负载均衡的大容量邮件系统设计与实现

摘要

电子邮件是互联网服务中最重要的一种服务之一。随着Internet应用的普及和用户不断的增加，邮件系统在当今社会，作为一种基础通讯平台，已经不单纯是简单收发邮件，而是成为互联网各种应用的核心，承载着越来越重要的作用。
　　 本文从目前的大型邮件系统存在的局限性进行分析，然后介绍了邮件系统的架构分类，并对邮件系统的架构的演化历史做了追溯，并介绍了邮件云这种邮件系统架构的最终形式。
　　 接下来本文从邮件服务器提供的基本服务入手进行分析，给出对各种基本服务进行分离的方案，根据服务的性质把服务分为对外的服务：MTA，Webmail，POP3/IMAP和内部的服务：Spam/Virus，数据库(Cache)，邮件存储，这些服务既可以分布在多台服务器上，也可以驻留在单独一台服务器上，这要视扩展的需要。然后对邮件系统扩展的几个关键技术进行了研究，包括数据库的扩展，Cache的使用，多种负载均衡技术以及大容量邮件存储技术等。
　　 传统的单机集中式邮件系统已经不能满足访问用户剧增带来的容量扩展压力的需要。邮件系统从建成的那一天起，就面临升级的压力。如何设计一个结构良好的大容量可扩展的邮件系统，对于系统稳定性、可靠性，乃至于日后的升级维护有着至关重要的作用。
　　 本文在对各种邮件系统扩展技术研究的基础上设计和实现了一个基于服务分离和负载均衡的易于扩展的大容量邮件系统。在负载均衡方面根据不同的应用特性采用不同的负载均衡技术，包括基于IPVS的四层负载均衡算法，针对分布式Memcached的哈希一致性算法，针对数据库扩展的分区算法等。然后对本邮件系统中的一些核心实现技术进行介绍，包括智能DNS技术，垃圾邮件云分析技术，大容量邮件存储解决方案等。