Linux服务器集群系统中可伸缩邮件服务的示例分析

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Linux集群系统是当代许多公司采用的解决方案，Linux集群通过多台机器连接起来，处理复杂的问题。可以将同构或者异构的计算机连接起来，协同完成特定的任务。这样就构成了集群。LVS是Linux virtual server的缩写，他的意思是Linux虚拟机服务。

随着Internet用户不断增长，很多ISP面临他们邮件服务器超载的问题。当邮件服务器不能容纳更多的用户帐号时，有些ISP买更高档的服务器来代替原有的，将原有服务器的信息(如用户邮件)迁移到新服务器是很繁琐的工作，会造成服务的中断;有些ISP设置新的服务器和新的邮件域名，新的邮件用户放置在新的服务器上，如上海电信现在用不同的邮件服务器public1.sta.net.cn、public2.sta.net.cn到public9.sta.net.cn放置用户的邮件帐号，这样静态地将用户分割到不同的服务器上，会造成邮件服务器负载不平衡，系统的资源利用率低，对用户来说邮件的地址比较难记。

图5：基于LVS的可伸缩邮件集群

可以利用LVS框架实现高可伸缩、高可用的邮件服务系统。它的体系结构如图5所示：在前端是一个采用IP负载均衡技术的负载调度器;第二层是服务器池，有LDAP(Light-weight Directory Access Protocol)服务器和一组邮件服务器。第三层是数据存储，通过分布式文件系统来存储用户的邮件。集群中各结点是通过高速网络相连接。

用户的信息如用户名、口令、主目录和邮件容量限额等存储在LDAP服务器中，可以通过HTTPS让管理员进行用户管理。在各个邮件服务器上运行SMTP(Simple Mail Transfer Protocol)、POP3(Post Office Protocol version 3)、IMAP4(Internet Message Access Protocol version 4)和HTTP/HTTPS服务。SMTP接受和转发用户的邮件，SMTP服务进程查询LDAP服务器获得用户信息，再存储邮件。POP3和IMAP4通过LDAP服务器获得用户信息，口令验证后，处理用户的邮件访问请求。这里，需要有机制避免不同服务器上的SMTP、POP3和IMAP4服务进程对用户邮件的读写冲突。HTTP/HTTPS服务是让用户通过浏览器可以访问邮件。

IPVS调度器将SMTP、POP3、IMAP4和HTTP/HTTPS请求流负载较均衡地分发到各邮件服务器上，从上面各服务的处理流程来看，不管请求被发送到哪一台邮件服务器处理，其结果是一样的。这里，将SMTP、POP3、IMAP4和HTTP/HTTPS运行在各个邮件服务器上进行集中调度，有利于提高整个系统的资源利用率。

系统中可能的瓶颈是LDAP服务器，对LDAP服务中B+树的参数进行优化，再结合高端的服务器，可以获得较高的性能。若分布式文件系统没有多个存储结点间的负载均衡机制，则需要相应的邮件迁移机制来避免邮件访问的倾斜。

这样，这个集群系统对用户来说就像一个高性能、高可靠的邮件服务器(例如上海电信只要用一个邮件域名public.sta.net.cn就可以)。当邮件用户不断增长时，只要在集群中增加服务器结点和存储结点。用户信息的集中存储使得用户管理变得容易，且集群系统有利于提高资源利用率。

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