《Linux网络服务》课程设计指导书

1、 LINUX LINUX系统课程设计指导书 计算机与信息科学系陈显龙CHENXIANLONG163.COM2011-12-24 一目的本课程是计算机应用（网络）所开设的一门重要实践课程，主要要求学生掌握LINUX系统原理和技术在实践中的应用。本课程设计的目的是使学生在理论学习的基础上，发挥自已的主观能动性，来解决一些实际数据和服务的安全应用问题。在此基础上，真正理解和掌握LINUX的应用，达到课程的教学目的。二题目时间：十八周 地点：T603 、604 每位任选下列项目中任选二题，查阅相关文献、了解相关的系统，要求完成规定的各项任务。1) Nginx+PHP+MySQL双机互备、全自动切换方案

2、2) 搭建可承受3万以上并发连接数的LNMP服务3) Linux服务器系统监控框架与MSN、E-mail、手机短信报警的实现4) 使用Linux的rsync命令实现：多服务器镜像同步5) 基于 inotify + rsync 的大量文件的多服务器自动同步6) Ubuntu下使用LINUXproxy+heartbeat搭建WEB负载均衡7) SUSE Linux基于HeartBeat、Mon、Rsync搭建企业服务器的双机配置过程三任务完成形式1 完整的软件系统 最终必须向指导老师提交完整的电子版的配置过程截图、运行效果截图（均需要加上自已的IP地址），配置文件、以及使用说明文件等。课程设计报告

3、(详细要求请参考附录二)课程设计报告总体上主要包括以下几个部分：1）封面2）目录3）课程设计报告正文4）软件安装、使用或者配置说明5）参考文献四总体要求 根据所给的实验指导书的要求，从中选择项目，应用所学的知识，完成题目所规定的各项要求。总体要求如下：1 课程设计报告正文字数不少于5000汉字，概念清楚、叙述正确、内容完整、书写规范。2 课程设计中必须按指导书要求，综合应用所学的LINUX系统解决实际问题，有必要的理论分析，设计要有合理的依据。独立完成课程设计，不得抄袭他人。3 功能正确、有一定实用性，鼓励创新。五工作阶段与考核方法大体上可分成五个阶段： 1资料查阅准备阶段（15%）2分析设计

4、阶段（35%）3设计调试阶段（40%）4课程设计报告书写阶段（10%）5验收阶段 考核方法： 只有程序验收通过后，才能按以下方法核定本次课程设计的总成绩，因未能独立完成设计（尤其是抄袭）或概念不清的同学，总成绩将核定为不及格。总成绩由以下几个部分决定：1 考勤、纪律、实验室卫生2 工作量（查阅资料工作量、功能多少、难度、经历的曲折）3 关键技术4 实用性、创新5 课程设计报告（叙述、书写规范、字数）6 动手能力、分析问题解决问题能力7 答辩的情况（答辩时会问关于系统实现和本作品相关的理论知识的问题）8 互助协作方面的贡献及能力六任务具体要求1、Nginx+PHP+MySQL双机互备、全自动切换

5、方案在实际企业应用中，某台“Nginx+PHP+MySQL”接口数据服务器，扮演的角色十分重要，如果服务器硬件或Nginx、MySQL发生故障，而短时间内无法恢复，后果将非常严重。为了避免单点故障，设计此套方案，实现了双机互备、全自动切换，故障转移。自动切换流程(1)、主机默认绑定内、外网虚拟IP，当主机的MySQL、Nginx无法访问或服务器宕机，主机上的failover.sh守护进程会自动摘除自己绑定的内、外网虚拟IP（如果主机上的failover.sh死掉，无法摘除自己绑定的虚拟IP也没关系），备机上的failover.sh守护进程会自动接管备机原来绑定的内、外网虚拟IP，并发送ARPi

6、ng包给内、外网网关更新MAC，强行接管。(2)、备机绑定虚拟IP后，会发送ARPing包给内、外网网关，通知网关更新虚拟IP的MAC地址为备机的MAC地址，从而保证了切换后能够通过虚拟IP及时访问到备机。(3)、如果主机的MySQL、Nginx启动起来，全部恢复正常访问，主机上的failover.sh守护进程会检测主机上的MySQL数据是否已经完全从备机上同步过来。如果同步延迟时间为0，主机会自动接管内、外网虚拟IP，并发送ARPing包给内、外网网关，而备机也会自动摘除内、外网虚拟IP。(4)、整个切换流程均由failover.sh自动完成，无需人工处理。2）搭建可承受3万以上并发连接数的

7、LNMP服务在高并发连接的情况下， Nginx同时可以作为7层负载均衡服务器来使用。Nginx 0.7.51 + PHP 5.2.8 (FastCGI) 可以承受3万以上的并发连接数， 4GB内存的服务器+Apache（prefork模式）一般只能处理3000个并发连接，因为它们将占用3GB以上的内存，还得为系统预留1GB的内存。在3万并发连接下，访问Nginx 0.7.51 + PHP 5.2.8 (FastCGI) 服务器的PHP程序，仍然速度飞快。使得国内使用 Nginx 作为 Web 服务器的网站也越来越多，其中包括新浪博客、新浪播客、网易新闻等门户网站频道，六间房、56.com等视频

8、分享网站，Discuz!官方论坛、水木社区等知名论坛，豆瓣、YUPOO相册、海内SNS、迅雷在线等新兴Web 2.0网站。请实现这个方案和目标。3）Linux服务器系统监控框架与MSN、E-mail、手机短信报警的实现一、系统监控接口程序（interface.php）具有的报警方式、MSN实时报警监控程序每次检测到故障存在、或者故障恢复，都会发送短消息到管理员的MSN。、手机短信报警、工作日早上10点之前，晚上6点之后，以及周六、周日，监控程序检测到故障，会调用手机短信接口，发送短信给管理员的手机。、如果监控程序多次检测到同一台服务器的同一类故障，只会在第一次检测到故障时发送一条“故障报警”短

9、信。服务器故障恢复后，监控程序会再发送一条“故障恢复”短信。注：如果没有手机短信网关接口，可以试试中国移动通信的邮箱，具有免费的邮件到达手机短信通知功能，可以将收到的邮件标题以短信的形式发送到手机上。、电子邮件报警、如果监控程序多次检测到同一台服务器的同一类故障，只会在第一次检测到故障时发送一封“故障报警”邮件。服务器故障恢复后，监控程序会再发送一封“故障恢复”邮件。4）使用Linux的rsync实现：多服务器镜像同步实现功能：当用户在本地客户端某目录内建立、修改、删除目录或文件、修改目录或文件的属性，只要执行相同的shell脚本，rsync就会自动找出有改动或删除的数据

10、，将其传送到服务器上，使服务器端某目录内的数据跟本地客户端某目录内的数据保持一致。5）基于 inotify + rsync 的大量文件的多服务器自动同步使用 Linux 2.6 内核的 inotify 监控 Linux 文件系统事件，被监听目录下如果有文件发生修改，sersync 将通过内核自动捕获到事件，并将该文件利用 rsync 同步到多台远程服务器。sersync 仅仅同步发生增、删、改事件的单个文件或目录，不像rsync镜像同步那样需要比对双方服务器整个目录下数千万的文件，并且支持多线程同步，因此效率非常高。无论编辑通过 Web 还是 FTP 上传图片、视频、附件，还是系统工程师直接去

11、CMS发布服务器上增加、修改、删除文件，干完这些事情后不用做任何处理，sersync 会自动将发生增、删、改事件的文件同步到远程服务器。6）Ubuntu下使用LINUXproxy+heartbeat搭建WEB负载均衡使用ubuntu+LINUXproxy+heartbeat搭建大规模WEB集群环境，实现负载均衡。LINUXproxy提供LINUX、负载均衡 以及基于TCP和HTTP应用的代理， Heartbeat用于实现故障转移，当一台机器DOWN后自动切换到备用机器7）Suse linux基于HeartBeat、Mon、Rsync搭建企业服务器的LINUX系统Suse企业版里提供的LINUX

12、软件是一款专业的高可用集群软件产品，它不仅仅是一款双机热备软件，它还为您提供Linux平台上完整的LINUX解决方案。当集群中的某个节点由于软件或硬件原因发生故障时，集群系统可以把资源切换到其他健康的节点上，使整个系统能连续不间断的对外提供服务，从而为机构24x365的关键业务提供了可靠的保障，达到了系统99.999%的LINUX和可靠性。SuSE Enterprise Linux 10.0是内置Linux 2.6.16内核的企业级服务器，较之SuSE Enterprise Linux 9.0，它在性能、可扩展性、易管理性和安全等方面都予以加强，并有众多硬件和应用软件支持。HeartBeat是

13、一个LINUX解决方案，其官方网站是www.linux- LINUX.org。HeartBeat目前被广泛地应用，是很多商业LINUX软件的重要组成部分。大多数Linux厂商已经把它很好地集成在自己的系统中，例如SuSE Linux、RedLINUXt和Debian Linux等。此外，HeartBeat也能很好地部署在Solaris和FreeBSD系统上。Mon是一个后台服务运行情况的监控和告警软件，能够对大多数标准服务进行监控和告警，其中包括SMTP服务、Telnet服务、FTP服务、NNTP 服务、HTTP服务、POP3服务、Samba服务和NFS服务等，还可以自己编写告警事件和自定义服

14、务。在本系统中，将使用Mon对两台主机的网络连接情况和服务运行情况进行监控，目的是及时告警，并且自动恢复服务。 Rsync是一个用于数据同步的软件，除了数据拷贝外，还有增量备份、同步owner、group和文件权限等重要信息的功能。在本系统中，使用 Rsync来同步主服务器和备用服务器的数据。要求使用SuSE Enterprise Linux 10.0作为系统平台(使用其它Linux平台在安装部署时可能有小差异)，在其上采用HeartBeat、Mon和Rsync等开源软件打造了一个高可用系统。LINUX网络服务课程设计题目： 专业： 年级： 小组成员： 指导教师： 陈显龙 老师 时间： 地点：

15、 东莞理工学院城市学院计算机与信息科学系制2011年 12 月课程设计说明书其它格式规定一、纸张和页面要求A4纸打印（手写的用学院标准课程设计说明书用纸）；页边距要求如下：左边距为2.5厘米，上、下、右边距各为2厘米；行间距取固定值（设置值为18磅）；字符间距为默认值（缩放100%，间距：标准）。二、装订页码顺序(1)封面，(2) 目录（注明页码），(3) 正文，(4) 参考文献。 装订线要求在页面左边。三、章节序号按照正式出版物的惯例，章节序号的级序规定如下：1、1.1、1.1.1、(1)、四、封面采用统一规格，请参考本文档上一页所给出的封面格式。五、目录三号、黑体、居中、目录两字空四格、与

16、目录的正文空一行。六、正文正文的页数不少于10页(不包括封面、目录、参考文献等)，正文字数不少于8000。正文的章节目序号按照正式出版物的惯例，章节目序号的层次顺序依次规定如下： 1、 1.1、 1.1.1、 (1) 正文一般分57个部分，参考下面的格式来写：（1）前言。概述所作题目的意义、本人所做的工作、及系统的主要功能；（2）系统分析。分析和描述所设计系统的基本要求与内容；（3）功能设计。描述及绘制出系统的功能结构框图；（4）所遇到的问题及分析解决。（5）系统特色及关键技术。 必要时给出关键部分源代码，并准确指出其在程序中位置（文件名、行号）。（6）测试。从多方面对软件功能和性能的测试，说

17、明功能的实现情况。（7）结论。完成情况、有待改进之处、对未来改进的展望、特殊说明、心得体会等。正文的主要内容必须是对自己所作的设计工作的描述，不得大量抄录对特定软件技术的说明性文字和程序代码。设计方案图和软件运行界面的截图的总数不得超过10个，每个图形的大小不得超过1/3页大小（个别流程图等可适当不受限制）。 正文字体用小四，宋体。各级标题参考附录的毕业设计的范文。所有的图的下方都要编号和命名， 比如 图2-2 系统结构图，其中前一个数字是代表章，后一个代表这一章的所有图中的序号。所有的表的上方都要编号和命名，比如 表2-2 证书结构，数字用法如上。正文的页眉统一采用“桂林电子科技大学课程设计

18、（论文）报告用纸”。注意，要在正文和前面部分之间分节，这样才能保证页眉不出现在封面。文中格式应当统一，首行都要缩进两个汉字位置。七、谢辞如果得到了同学的帮助，需要写出详细的谢辞，必须指出名字、帮助的内容和工作量。这些工作将计入这些同学的平时成绩。鼓励去答疑，老师给予的帮助是本职工作，所以无需专门写谢辞，可以省略这一部分。八、参考文献参考文献要另起一页，一律放在正文后，不得放在各章之后。只列出作者直接阅读过或在正文中被引用过的文献资料，作者只写到第三位，余者写“等”，英文作者超过3人写“et al”。几种主要参考文献著录表的格式为：专(译)著：序号著者.书名（译者）M.出版地：出版者，出版年：起止页码.期 刊：序号著者.篇名J.刊名，年，卷号（期号）：起止页码.论 文 集：序号著者.篇名A编者.论文集名C .出版地：出版者，出版者.