多服务器群集和负载均衡方案

多服务器群集和负载均衡方案系统采用三层结构来实现负载均衡：网络层次结构1.外部网层邮件系统网络通过入口负载均衡连接到上层网络或INTERNET网。2.负载均衡层负载均衡层主要负责对邮件请求进行负载分担，通过百兆连接前端邮件服务器。负载均衡层定时对相连的邮件服务器进行健康检查，若发现服务不正常的服务器，则记录它的状态，下一次任务将不再指派给这个服务器。负载均衡的方案可采用DNS负载均衡或者第四层交换的方式来实现。3.内部网层内部网是通过交换机连接的以太网络，包括邮件前端服务器、应用服务器、数据库服务器和存储服务器，其中前端邮件服务器具有POP3、SMTP、IMAP、WEBMAIL等功能；应用服务器用于进行后台复杂的数据处理、邮件系统管理和日志管理，其中日志服务器用于记录系统产生的所有日志；数据库服务器主要负责用户数据和邮件列表数据的处理和存储；邮件存储器用于存储用户的邮件信体。前端邮件服务器：是标准的e-mail处理系统，支持SMTP，POP3，WEBMAIL和IMAP，提供基于Web的e-mail访问以及提供基于Web的系统管理和监控界面。同样采用了可扩展性设计，同时结合数据库的使用，对WebMail的页面访问作特殊优化，使最终用户有更丰富的使用感受。应用服务器：实现了WebMail邮件应用处理的各种功能，UMS等多种应用服务可在这里增加和扩展。同时将对e-mail的处理要求递交给邮件服务器。基于扩展性的考虑，能够分布在多台服务器上；使用线程池对线程进行管理，有效地提高了系统性能、系统资源的再利用和对数据库、存储设备的高效访问；同时，建立在应用服务器上的每一层服务程序，都可以按照实际的负载将工作分担到下一层中的多个服务器上去；对系统小的邮件系统，可以考虑把前端邮件服务和应用服务合并在相同的机器中。数据库服务器：负责存储系统的管理信息、用户的个人资料和邮件清单数据，负责系统用户的数据库认证。系统的管理信息包括系统配置信息、域和组的配置信息；用户的个人信息包括如用户名、用户密码、用户权限等。邮件存储器：用于存放用户邮件的大容量高可靠性的存储系统。系统可以采用下述两种负载均衡方案之一来实现负载均衡：1)第四层交换方案第四层交换负载均衡的原理，就是按照IP地址和TCP端口进行虚拟连接的交换，直接将数据包发送到目的计算机的相应端口中。通过可以进一步增强它的功能，通过交换机就能将来自外部的初始连接请求，分别与内部的多个地址相联系，此后就能对这些已经建立的虚拟连接进行交换。因此一些具备第四层交换能力的交换机，就能作为一个硬件负载均衡器，完成服务器的负载均衡。由于第四层交换基于硬件芯片，因此其性能非常优秀，尤其是对于网络传输的速度，交换的速度远远超过普通的数据包转发。采用第四层交换机设备，所有的集群主机通过第四层交换机与外部InterNet相连，外部客户防问服务器时通过第四层交换机动态分配服务器，实现动态负载均衡，当其中一台服务器出现故障时，由交换机动态将所有流量分配到集群中的其他主机上，某些专用的第四层交换机可以非常灵活的设置连接分配的算法,也可以动态在地址组中增加或删除主机。以上面的图示为例，可以在所有的服务器上都安装所有的服务模块，分为三组：服务器1、服务器2组成第一组，服务器3、服务器4组成第二组，服务器5组成第三组；当第一组中的服务器1出现故障后，可以由交换机自动的将服务器1从第一组中去掉，把服务器3加入第一组，以免SMTP服务的负载过大；其他情况可以以此类推。这种方案的优点是：响应时间快，可以在不到一秒钟的时间内完成服务器切换，对前端客户是透明的，但是由于需要购置额外的硬件设备，增加了投入。2)DNS负载均衡DNS负载均衡的原理是，在DNS服务器中，可以为多个不同的地址配置同一个名字，这个数据被发送给其他名字服务器，而最终查询这个名字的客户机将在解析这个名字时随机使用其中一个地址。因此，对于同一个名字，不同的客户机会得到不同的地址，因此不同的客户访问的也就是不同地址的服务器，从而达到负载均衡的目的。由于快客电邮内置了一套动态服务监测的模块，因此可以采用DNS方式来实现负载均衡：对于同一域名的解析，DNS服务器随机解析集群主机中的一台，同时采用服务监测模块实时定时(1-5秒)监测群集主机的心跳，当集群主机中的一台发生故障时，自动更新集群主机列表,从而避免单点故障。以上面的图示为例，可以在所有的服务器上都安装所有的服务模块，分为三组：服务器1、服务器2组成第一组在DNS上配置为地址1，服务器3、服务器4组成第二组在DNS上配置为地址2，服务器5组成第三组在DNS上配置为地址3；当第一组中的服务器1出现故障后，可以由DNS服务器自动的将服务器1从地址1中去掉，同时如果负载过大，可以把服务器3的地址加入第一组中，以免SMTP服务的负载过大；其他情况可以以此类推。这种方案的优点是：不需要购置其他的硬件设备或软件，但是由于DNS服务器有刷新时间，在此期间保存了故障服务器地址的客户计算机将不能正常访问服务器。因此响应时间较第一种方案慢(时间取决于DNS服务器刷新周期设定)。由于DNS数据是具备一个刷新时间的标志的，一旦超过这个时间限制过期，其他DNS服务器就需要和这个服务器交谈以重新获得地址数据，就有可能获得不同IP地址。因此为了使得地址能随机分配，就应该使得刷新时间尽量短，不同地方的DNS服务器能更新对应的地址，使得地址获得能随机一些。然而将过期时间设置的过低将使得DNS流量大增，而造成额外的网络问题。出于折衷的考虑，一般将刷新时间设置为1个小时。