基于Linux内核TCP层和集群体系结构的FTP虚拟服务器的研究与开发

摘要

本课题研究与开发了基于Linux内核TCP层和集群体系结构的FTP虚拟服务器,并取得了一定成果.本文介绍了背景及国内外研究现状;理论基础和关键技术;系统设计;系统实现;系统测试与性能评估.本文分析了采用第7层交换技术的KTCPVS,并在此基础上实现了FTP虚拟服务器KTCP_VS_FTP.KTCPVS在实现集群功能时,采用一台前端机作为虚拟服务器作为负载调度器,一组服务器通过高速的局域网或者地理分布的广域网相互连接.虚拟服务器能无缝地将网络请求调度到后台真实服务器上,从而使得服务器集群的结构对客户来讲是完全透明的.客户程序不受服务器集群数量的影响,在客户机上不需作任何修改.系统的伸缩性,通过在服务器集群中透明地加入和删除一个节点来达到,其负载调度技术是在Linux内核中实现的.基于内容请求分发的负载平衡调度算法,采用的是虚拟目录调度算法.即不同的服务器上各放置一些文件.用ls命令查看时,可看到该虚拟目录下的所有文件,而分不出是在哪台服务器上,就好象是所有文件都在同一台服务器上一样.当用get,put或cd命令时,针对不同的请求对象,连接到该文件或目录所在的服务器上.最后本文对KTCP_VS_FTP服务器的功能和性能给出定量的评测.本课题的研究和开发过程中,做了大量工作.在基于Linux内核TCP层和集群体系结构的FTP虚拟服务器的开发过程中,用C程序语言进行Linux内核编程,编写了大量的程序.

目录

文摘

英文文摘

1背景及国内外研究现状

1.1背景

1.2国内外研究现状

1.3本章小结

2理论基础和关键技术

2.1集群系统

2.2 Linux相关技术

2.2.1 LVS(Linux Virtual Server)项目介绍

2.2.2 Linux内核编程

2.2.3 Linux的网络实现

2.3第七层交换技术

2.4内核第七层交换机KTCPVS

2.5 FTP协议

2.6虚拟目录算法

2.7本章小结

3系统设计

3.1设计背景

3.2方案选择

3.3方案设计

3.3.1与Linux内核关系

3.3.2程序系统的结构设计

3.4本章小结

4系统实现

4.1系统模块定义

4.2 KTCP_VS_FTP程序设计

4.2.1子程序TCP_VS设计

4.2.2子程序TCP_VS_FTP设计

4.2.3子程序TCPVSADM设计

4.2.4子程序TCPVS SCHED设计

4.3系统配置

4.3.1前端机配置

4.3.2服务器配置

4.4系统实现

4.5本章小结

5系统测试与性能评估

5.1系统测试指标

5.1.1功能测试

5.1.2性能测试

5.2系统测试环境

5.2.1拓扑结构

5.2.2相关设备参数

5.2.3测试相关软件

5.3系统功能测试

5.3.1测试方法

5.3.2测试用例

5.3.3测试结果

5.3.4测试数据分析

5.3.5结论

5.4系统性能测试

5.4.1测试最大并发用户数

5.4.2测试吞吐量

5.4.3测试响应时间

5.4.4结论

5.5与其它集群系统的比较

5.5.1其它集群系统的选择

5.5.2基于VS/NAT技术的LVS集群概述

5.5.3 比较

5.5.4结论

5.6本章小结

结论

参考文献

声明

致谢