基于云計算的網絡服務集群部署設計

朱先亮 湯國防

摘要 云計算的應用推廣，使得云資源的獲取更加容易。基于云計算的網絡服務集群部署，可有效增強服務的可靠性，通過服務彈性伸縮能夠靈活應對高并發的用戶訪問壓力，降低系統建設成本。

【關鍵詞】云計算 網絡服務 集群架構

1引言

云計算是一種通過網絡統一組織和靈活調用各種信息資源，實現大規模計算的信息處理方式。云計算能夠利用分布式計算和虛擬資源管理等技術，通過網絡將分散的信息資源集中起來形成共享的資源池，并以動態按需和可度量的方式向用戶提供服務，是分布式計算、互聯網技術、大規模資源管理等技術的融合與發展。云計算架構分為IaaS、PaaS、SaaS三個服務層次，其中基礎設施即服務（IaaS）作為云計算架構的基礎，其資源池化、按需定制、服務彈性化等諸多優點，使得IaaS快速、廣泛的應用于門戶網站、電子商務、政務辦公等領域。

目前，隨著云計算、云數據庫、云存儲等云資源的商業應用和推廣，計算資源的價格越來越便宜，其獲取方式也越來越容易，大量的網站、門戶、應用系統等網絡服務遷移至云計算平臺。隨著應用規模的擴大和用戶的高并發訪問，基于云計算資源的網絡服務集群成為用戶面臨的主要問題。

2網絡服務集群部署架構

2.1網絡服務集群需求

用戶的高并發訪問會導致服務訪問速度變慢、服務可用性降低，需要部署多臺云計算服務建立服務集群，通過多臺服務節點分擔負載，并構建各服務節點之間的負載均衡、會話同步，提升服務的可靠性和高可用。

集群服務節點采用相同的應用部署，通用云存儲或云數據庫實現數據存儲的同步，保證數據的安全性;傳統部署模式下常用的磁盤共享掛載、共享存儲等模式由于存在安全性問題不再適用。

集群服務整體運行狀態可監控，能夠對每個節點的CPU負載、內存使用、網絡吞吐量等運行狀態進行監控，對異常情況進行及時告警;

集群服務規模具備彈性伸縮特點，可根據負載的壓力大小調整集群服務節點的性能參數或動態增加、較少集群服務節點。

2.2網絡服務集群部署架構

基于云計算的集群部署架構為了實現網絡服務的一致性，需要采用共用的云存儲或云數據庫實現數據的一致性訪問。在架構方面，前端設計會話反向代理節點，后端通過一個或多個服務節點構建服務集群。架構設計如圖1所示。

前端會話反向代理可采用Nginx反向代理服務軟件，針對要求較高的網絡服務，可以通過兩臺或多臺云服務器構建反向代理HA，用戶會話請求發送到前端代理服務器后，由代理服務將會話按照預設權重模式分配給服務節點，實現服務節點負載均衡;每個服務節點均可響應前端用戶請求，并提供服務;當一臺服務節點宕機后，其上的服務會話則會遷移至其他服務節點，保證服務的可用性和連續性。

3集群部署的關鍵問題

3.1集群會話同步

根據應用服務的模式，云計算服務器之間的會話需要保持同步，以避免因某臺服務停止后會話丟失或數據丟失的問題。常用的會話同步有數據庫會話同步和memcache會話同步兩種方式。數據庫會話同步通過共用的數據庫會話表實現，用戶訪問會話信息均讀取或寫入數據庫表中，通過數據庫的持久化存儲機制保證會話同步。memcache會話同步依賴于分布式的memcache緩存服務，各服務節點的會話信息均與memcache緩存服務進行交互，保證數據一致。

3.2網絡安全防護

云計算服務商在安全防護方面提供了較好的增值服務，但這些服務一般針對普遍的網絡攻擊，對于需要針對集群網絡服務應用的安全防護往往需要自行解決。常用的安全服務手段包括增強云計算服務器的密碼，有針對性的配置網絡防火墻數據出入規則，在應用服務層面加強代碼編碼規范防SQL注入、增加訪問攔截和驗證機制、設定可配置的訪問許可規則等措施。

3.3服務彈性伸縮

在集群部署架構模式下，服務彈性伸縮就變得相對容易。作為承載用戶訪問的服務節點，可以直接通過調整計算資源的性能參數或者添加或減少云計算集群服務節點即可完成。在需要進行服務規模擴增時，可以通過在線調整云計算服務器的計算性能參數，如CPU核心、內存參數、磁盤存儲空間等提升單臺服務節點的服務能力;必要時，也可以通過增加新的云計算服務器，并將原有服務節點的應用部署進行復制，通過前端集群代理配置將新的服務節點加入集群即可。相應的，在需要進行服務規模縮減時，可以通過調整云計算性能參數或直接關閉相應的服務節點，降低整個應用服務的資源消耗，從而降低成本。

4結論

基于云計算的網絡集群部署架構設計，具有極高的可靠性和服務伸縮性，能夠靈活應對高并發的用戶訪問高峰，而且相比傳統部署模式，整套系統的成本大為降低，避免資源浪費和重復建設，在節能降耗方面也有極大的優勢，必將得到廣泛的應用。

參考文獻

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