文档介绍：Web集群技术在数字化校园的应用
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摘要随着数字化校园建设的发展,高性能计算机集群系统的应用也变得越来越普及。介绍了数字化校园中集群服务系统的的概念和负载平衡特性,重点阐述了在数字化校园中以教务管理系统、科研管理系统、办公管理系统为例如何创建一个Web集群。
关键词数字化校园;负载平衡;Web集群;创建
1 引言
数字化校园网上依托Web技术开设的许多功能,使得Web服务器不仅需要提供更多的应用服务,而且要对不同的请求作出快速响应。因此,加重了Web服务器负荷,导致其性能下降。为了解决这个问题,从而提高整个系统的高可靠性、高性能,可采用创建Web 集群的具体解决方案。
2 数字化校园的概念
数字校园建设是学校现代化建设的基础,是学校信息化建设的具体目标。数字化校园用层次化、整体的观点来实施校园信息化建设,将校园网上信息进行更好的组织和分类,让用户在网上快速发现自己需求的信息。为师生提供网上信息交流环境,让管理人员科学地、规范地管理自己的数据,并将这些信息方便地发布出去。它是以网络为基础,利用先进的信息化手段和工具,实现从环境(包括设备、教室等)、资源(如图书、讲义、课件等)到活动(包括教、学、管理、服务、办公等)的数字化,在传统校园的基础上,构建一个数字空间,拓展现实校园的时间和空间维度,提升传统校园的效率,扩展传统校园的功能,最终实现教育过程的全面信息化,从而达到提高教学质量、科研和管理水平与效率的目的。能否建立一个现代化的数字化校园已经成为衡量高校综合竞争实力的一项重要指标。
数字校园建设的主要内容是实现基于教学、科研、管理、生活的各种服务应用信息化建设工作,包括网络基本服务、数据仓库、各类应用支撑系统、信息服务系统、组织管理、学校社区服务、教学活动、公共服务、学术研究等,从而将校园网络及其应用系统构成整个校园的神经系统,完成实现校园的信息传递和服务。
3 数字化校园中的Web集群
集群的概念
集群(Clustering)广义来说,集群就是相互独立的一些系统的集会。它们利用高速通信网络将这些系统按某种结构进行高速互联,这样所构成的一个计算机组叫集群[1]。构成集群的目的是为了提高系统的整体性能、系统的可用性和规模的可扩展性。在集群系统中,每台服务器都承担相应的子任务,因而服务器的个数将与工作效率呈正比例增长。对程序员和用户来说,集群系统就是一个整体的并行系统[2]。
负载平衡
负载平衡(Load Balancing)是指在一个Web集群中的多台服务器之间均衡地分配客户请求。一般地,负载平衡能增加系统吞吐率,而同时保持较低的响应时间。通过使用嵌入到Windows 2000 work Load Balancing,主机能够检测每一个来访的IP报文,只有符合接收条件的才接收它。work Load Balancing主机可以指定它将处理的报文百分比。作为一个选项,报文也可以平等地在所有的主机之间进行分配。如果一个主机故障,则负载平衡机制就会在剩余的主机之间重新分配报文。
Web集群
Web集群是由任意多台计算机组成的一种Web站点。当设计者创建Web集群时,可以选择三层Web体系结构(+应用程序和数据库应用程序组成)。三层体系结构的优点是设计者可以将以下的各层次任务分散到不同的服务器上,而不是将它们都结合在一台服务器上(如图1)。
图 1
使用若干台低成本服务器,设计者可以很容易地处理大量的客户请求,而不会产生任何不必要的延时。在多台计算机之间共享负载对于院校用户支持重量级应用程序是至关重要的:例如,处理行政事务,访问数据库,以及执行其它重要的日常活动。
4 Web集群在数字化校园中的负载平衡特性
Network Load Balancing 和Cluster Service 可以增强任何设施的安全可靠性。将它们分组是一种功能强大的方法,用来将后端数据库和事务系统与基于Web的前端相结合,从而有效地提供给用户所需的可伸缩性、客户要求的高可用性。下面列出相应的解决方法(如图2),并给出如何将它们集成到一个三层配置中的实例。
图2
Network Load Balancing 平衡那些主要由入站TCP/IP通信产生的负载。管理员可以在第一层上建立Load Balancing,并且在集群的Web服务器上平衡站点的访问。Cluster Service是管理员对那些要求高可用性的数据库服务进行分组的理想选择,这些数据库服务可以是Microsoft SQL Server 。管理员可以在第三层上建立Cluster Service,以完成诸如用户访