基于LVS的虚拟家装即时通讯集群系统的研究与应用

摘要

即时通讯不仅在个人通讯方面取得了显著的发展，而且也在各个行业得到了深入的应用。随着中国的城市化进程的快速发展，以及人们的经济、文化生活水平的提高，对于家庭装修需求愈来愈多，且趋向于多样化。虚拟家装平台集成了即时通讯系统、快速三维家装设计、B2C（Business-to-Consumer，商家对客户）家装电子商务系统于一体，满足了日趋强烈的个性化、快速化的家装设计需求。将即时通讯应用于虚拟家装平台，有助于加强设计师、楼盘商、装修公司、建材零售商、家装用户彼此之间的沟通交流。
　　 随着虚拟家装平台快速的发展，该平台的即时通讯服务器迎来巨大的挑战。采用单台服务器的技术架构暴露出处理能力、扩展能力以及稳定性方面的种种问题。为了向家装用户、设计师提供可靠的、稳定的即时通讯服务，将LVS集群技术应用于即时通讯系统，建立可伸缩的、高性能的虚拟家装即时通讯集群系统以满足日益增长的家装设计需求。
　　 在分析即时通讯系统的原理、协议的基础上着重研究了具有广泛应用前景的XMPP（Extensible Messaging and Presence Protocol，可扩展通讯和表示协议）协议，介绍了基于XMPP协议的即时通讯服务器openfire的框架结构及其特性，分析了单台服务器应用于虚拟家装平台在业务量比较大的情况下暴露出来的处理能力、扩展能力以及稳定性方面的问题。
　　 为了解决上述问题，提供可靠的、稳定的即时通讯服务，将LVS集群技术应用于虚拟家装即时通讯集群系统的方案，该方案可以建立高性能的、高可用性的即时通讯系统以满足日益增长的家装设计即时通讯业务的需要。分析了Linux虚拟服务器(LVS)的基本原理、虚拟家装即时通讯集群系统的系统架构；研究了IP负载均衡技术在虚拟家装即时通讯集群系统中的应用；在分析、比较现有内核中实现负载均衡算法的特点以及openfire在线用户数与响应时间的关系图的基础上，结合Throttling mechanism机制，优化了现有的负载均衡算法，有效地提高了虚拟家装即时通讯集群系统的性能。
　　 本文详细阐述了采用改进算法的虚拟家装即时通讯集群系统的构建过程。测试结果表明改进的算法比现有的算法更能够均衡地调节用户负载连接，有效地提高虚拟家装即时通讯集群系统的稳定性，提供高质量的即时通讯服务，为虚拟家装平台的推广应用提供强有力的保障。