2016/1/28 16:24:42 数字化校园中门户服务负载均衡的解决方案

为打破传统的校园教育,实现教育信息化所要求的对传统教学模式的改革和对全新教育模式的建构,国内部分高校已经开始建设数字化校园,统一门户系统已成为数字化校园的标志。

数字化校园门户的概述

高校统一门户系统以门户(Portal)概念为核心,集成各业务系统。门户服务位于各类应用之上,是数字化校园的窗口,以浏览器方式向用户展示数字化校园的应用信息,能有效地整合各类应用之间的缝隙,使学校用户(教师、学生和校外人员等)能自由地定制个性化的信息内容,如图1所示。门户服务不仅能够完成门户站点本身的所有功能,并且能根据数字化校园建设要求,提供各种服务的接入,如电子邮件系统、行政办公系统、统一门户管理系统和校园虚拟社区等。

数字化校园体系结构

门户系统是数字化校园使用最频繁的系统,用户首先访问此系统,然后使用数字化校园各种应用系统,而且一旦装载门户系统的服务器不能提供服务,用户就不知道怎样使用数字化校园资源,整个数字化校园系统就会处于瘫痪状态。为了提高门户系统的可用性、可靠性,可以利用多台服务器搭建门户系统,并使用负载均衡技术解决完成同样功能的多个服务器之间实现合理的业务量分配,使之不致于出现一台服务器过忙,而其他的服务器却未充分发挥数理处理能力的情况。

负载均衡的分析与实现

以某高校数字化校园门户系统建设为例。该校数字化校园建设需要实现统一门户(Por-tal)、统一身份认证等功能。

前期分析

由于门户服务的访问量非常大,而且要求具有高可用性、可靠性、稳定性和安全性,同时具有快速处理能力,因此,考虑使用多台服务器作为门户服务器集群,集群可以用以下2种方式实现。

(1)双机备份。一台主机为工作机,另一台主机为备份机。在系统正常情况下,工作机为信息系统提供支持,备份机监视工作机的运行情况(工作机也同时监视备份机是否正常,有时备份机因某种原因出现异常,工作机可尽早通知系统管理人员,确保下一次切换的可靠)。当工作机出现异常,不能支持信息系统运营时,备份机主动接管工作机的工作,继续支持信息的运营,从而保证了信息系统能够不间断地运行。这种方式适用于两台性能不同的主机,且系统业务量不大,性能高的主机作为工作机,性能低的主机作为备份机。优点是提高系统可用性、可靠性和稳定性,对用户完全透明,节约成本。

(2)负载均衡。两台主机同时为一套业务应用提供服务,每套主机互为备份。在系统正常情况下,

两台主机同时工作,相互监控。当其中一台主机出现异常、不能支持信息系统运营时,另一套主动接管所有的工作,继续支持信息的运营,从而保证信息系统能够不间断地运行。这种方式适用于两台性能相当的主机,系统业务量很大,两台主机同时工作。优点是提高系统可用性、

可靠性、稳定性和处理能力,对用户完全透明

对于门户服务器集群的需求,根据某高校实际情况,使用2台SUNFIRE 880服务器+北电Alteon 184负载均衡器实现集群负载均衡,如图2所示。

数字化校园门户用户访问流程

在构造门户服务的负载均衡时,需要分析用户访问时的数据流程,才能进行正确的配置。使用LADP作为用户身份管理服务的数据流程,如图3所示。

负载均衡实

根据负载均衡原理和门户服务器工作流程,对北电Alteon 184进行配置,实现对门户服务器的负载均衡。北电Alteon采用了基于NAT的负载均衡技术。

(1)建立虚拟服务器。Alteon 184支持256个虚拟服务器,虚拟服务器可以看成是负载均衡组,每一个虚拟服务器都可以实现对组内服务器的负载均衡,设置组内的负载均衡算法,Alteon 184有leastconns(最少连接法)、roundrobin(轮询法)、minmisses(最少命中法)、hash(哈希法)、response(响应时间法)和bandwidth(带宽法),设置该组的健康检查,检查服务器是否正常运行。

(2)设置IP地址和服务端口。为虚拟服务器设置vip(virtual ip),为真实服务器设置tips(true ips), 进行NAT转换。对于用户而言,访问门户服务只需指向一个虚拟服务器,通过负载均衡算法,指定某一个真实服务器提供服务。门户服务器提供http服务,端口为80,为了便于管理员管理,提供ssh服务,端口为22。设置虚拟服务器开放http和ssh端口,用户也只能通过虚拟服务器访问真实服务器的http和ssh端口,从而提高了门户服务器的安全性。

(3)数据流向设置。把外联的端口设置为client,连接真实服务器的端口设置为server,建立client和server的映射关系,确定数据流向,client端口→ server端口。根据门户服务器的数据流程,门户服务器需要访问其他服务器,打开DAM(DirectAcessMode),并通过路由,使得真实服务器可以直接访问其他服务器.


 
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