集群架设基于LINUX的服务器_百度文库

1、架设基于LINUX的服务器集群1.什么是服务器集群随着Internet的爆炸性增长， Internet与人的生活越来越息息相关，通过 Internet上进行交易也就越来越受关注。近几年，电子商务的年增长均超过100。服务器的工作量也迅速增长，所以服务器（特别是一个受人欢迎的 WEB服务器）很容易在访问高峰时期过载。而另一方面，计算机从1946年单纯的科学计算任务到现在大量纷繁复杂的信息处理，工作量越来越大，需要越来越快的处理能力。所以计算机界就不得不不断研究更快的处理器，存储器，以适应这一需求。然而，科学家们意识到，单块处理器的速度发展空间是有限的，为什么不能让计算机象人一样协同工作，“群策群

2、力”地将工作完成好呢！这时，就掀起了“并行计算”的研究。举 个例子来说，我们架设了一台WWW服务器，上面构建了一个电子商务网站，然而随着时间的推移，名声越来越大，这时点击率也就越来越高，WWW服务器的负载 也就越来越高。这种情况下，我们就必须提升WWW服务器的能力，以满足以益增长的服务请求。这时，我们就面临两种选择：1）升级WWW服务器，采用更快的CPU，增加更多的内存，使其更具有POWER；但日益增长的服务请求又会使服务器再次过载，需要再次升级，这样就陷入了升级的怪圈。还有，升级时还得考虑到服务如何接续，能否中止！2）增加WWW服务器，让多台服务器来完成相同的服务。这种方法就是服务器集群，通

3、过并行技术来大大提升系统性能。也就是这一章的主要内容，这种方法具有很好的扩展性，而且可以最大限度地利用已有投资。1.1.集群的概念集群，是一组独立的计算机系统构成一个松耦合的多处理器系统，它们之间通过网络实现进程间的通信。应用程序可以通过网络共享内存进行消息传送，实现分布式计算机。近几年来，微处理器、内存、总线技术、网络技术有了非常大的进步，软件的并行技术也有了非常大的进步，这使得让一组廉价的个人电脑与工作站协同工作成为可能，甚至可以与拥有强大的芯片处理能力的超级计算机竞争。比如，16个普通微处理器组成的集群系统可以达到亿次级浮点计算机能力，而且总的成本小于40万元。不幸的是，建造一个集群并不

4、是一件简单的事件。集群的组成部分必须根据要运行的主要应用进行调整，以使之运行在最佳状态。这此因素带来的结果就是，建造集群系统不是只有一个标准的方案，在本章中，我们就会看到许多种建造方案。集群技术是计算机系统结构的前沿领域，笔者也仅是略有了解，希望本文能起到抛砖引玉之用。1.2.并行技术这是一个非常简单的建造四节点的小集群系统的例子，它是构建在Linux操作系统上，通过MPICH软件包实现的，希望这个小例子能让大家对集群系统的构建有一个最基本的了解。2.使用MPICH构建一个四节点的集群系统这是一个非常简单的建造四节点的小集群系统的例子，它是构建在Linux操作系统上，通过MPICH软件包实现的

5、，希望这个小例子能让大家对集群系统的构建有一个最基本的了解。2.1 所需设备1.4台采用Pentium II处理器的PC机，每台配置64M内存，2GB以上的硬盘，和EIDE接口的光盘驱动器。2.5块100M快速以太网卡，如SMC 9332 EtherPower 10/100（其中四块卡用于连接集群中的结点，另外一块用于将集群中的其中的一个节点与其它网络连接。）3.5根足够连接集群系统中每个节点的，使用5类非屏蔽双绞线制作的RJ45缆线4.1个快速以太网(100BASE-Tx的集线器或交换机5.1张Linux安装盘 2.2 构建说明对计算机硬件不熟的人，实施以下这些构建步骤会感到吃力。如果是这样

6、，请找一些有经验的专业人士寻求帮助。1. 准备好要使用的采用Pentium II处理器的PC机。确信所有的PC机都还没有接上电源，打开PC机的机箱，在准备与网络上的其它设备连接的PC机上安装上两块快速以太网卡，在其它的 PC机上安装上一块快速以太网卡。当然别忘了要加上附加的内存。确定完成后盖上机箱，接上电源。2. 使用4根RJ45线缆将四台PC机连到快速以太网的集线器或交换机上。使用剩下的1根RJ45线将额外的以太网卡（用于与其它网络相连的那块，这样机构就可以用上集群）连接到机构的局域网上（假定你的机构局域网也是快速以太网），然后打开电源。3. 使用LINUX安装盘在每一台PC机上安装。请确信

7、在LINUX系统中安装了C编译器和C的LIB库。当你配置TCP/IP时，建议你为四台PC分别指定 为、、、。第一台PC为你的服务器节点（拥有两块网卡的那 台）。在这个服务器节点上的那块与机构局域网相连的网卡，你应该为其指定一个与机构局域网吻合的IP地址。4.当所有PC都装好Linux系统后，编辑每台机器的/etc/hosts文件，让其包含以下几行： node1 server node2 node3 node4编辑每台机器

8、的/etc/hosts.equiv文件，使其包含以下几行：node1node2node3node4 以下的这些配置是为了让其能使用MPICHs p4策略去执行分布式的并行处理应用。1. 在服务器节点，建一个/mirror目录，并将其配置成为NFS服务器，并在/etc/exports文件中增加一行：/mirror node1(rw node2(rw node3(rw node4(rw 2. 在其他节点上，也建一个/mirror目录，关在/etc/fstab文件中增加一行：server:/mirror /mirror nfs rw,bg,soft 0 0 3. /mirror这个目录从服务器上输出

9、，装载在各个客户端，以便在各个节点间进行软件任务的分发。4. 在服务器节点上，安装MPICH。MPICH的文档可在/mpi/mpich/docs.html获得。5. 任何一个集群用户（你必须在每一个节点新建一个相同的用户），必须在/mirror目录下建一个属于它的子目录，如/mirror/username，用 来存放MPI程序和共享数据文件。这种情况，用户仅仅需要在服务器节点上编译MPI程序，然后将编译后的程序拷贝到在/mirror目录下属于它的的子目 录中，然后从他在/mirror目录下属于它的的子目录下使用p4 MPI策略运行MPI程序。2.3 M

10、PICH安装指南1. 如果你有gunzip，就d下载mpich.tar.gz，要不然就下载mpich.tar.Z。你可以到http: //mpi/mpich/downloa下载，也可以使用匿名FTP到的pub/mpi 目录拿。（如果你觉得这个东西太大，你可以到pub/mpi/mpisplit中取分隔成块的几个小包，然后用cat命令将它们合并）2.解压：gunzip ;c mpich.tar.gz |tar xovf-（或zcat mpich.tar.Z|tar xovf-）3.进入mpich目录4.执行：./configure为MPI

11、CH选择一套适合你的实际软硬件环境的参数组，如果你对这些默认选择的参数不满意，可以自己进行配置（具体参见MPICH的配置文档）。最好选择一个指定的目录来安装和配置MPICH，例如：./configure -prefix=/usr/local/mpich-1.2.0 5.执行：make >& make.log 这会花一段较长的时间，不同的硬件环境花的时间也就不同，可能从10分钟到1个小时，甚至更多。6. （可选）在工作站网络，或是一台单独的工作站，编辑mpich/util/machines/machines.xxx（xxx是MPICH对你机器体系 结构取的名称，你能很容易的认出来）

12、以反映你工作站的当地主机名。你完全可以跳过这一步。在集群中，这一步不需要。7.（可选）编译、运行一个简单的测试程序：cd examples/basic make cpiln ;s ././bin/mpirun mpirun./mpirun ;np 4 cpi此时，你就在你的系统上运行了一个MPI程序。8.（可选）构建MPICH其余的环境，为ch_p4策略使用安全的服务会使得任何启动速度加快，你可以执行以下命令构建：make serv_p4(serv_p4是一个较新的P4安全服务的版本，它包含在MPICH 1.2.0版中，nupshot程序是upshot程序的一个更快版本，但他需要tk 3.6版的源代码。如果你有这个包，你就用以下命令可以构建它：make nupshot9.（可选）如果你想将MPICH安装到一个公用的地方让其它人使用它，你可以执行：make install 或 bin/mpiinstall你可以使用-prefix选项指定MPICH安装目录。安装后将生成include、lib、bin、sbin、www和man目录以及一个小小的示例目录，（可选）到此你可以通告所有的用户如何编译、执行一个MPI程序。2.4 费用统计这个