Đồ Án Đánh giá hiệu năng tải của iptables và tối ưu hóa Squid bằng cache_peer

Tóm tắt Khóa luận tốt nghiệp:
Hiện nay, nhu cầu truy cập mạng tại Đại Học Quốc Gia Hà Nội ngày càng tăng dẫn đến một loạt các vấn đề phát sinh: đảm bảo tốc độ truyền dữ liệu, giảm tải cho các squid proxy , quản lý việc truy cập web . Việc sử dụng một server có cấu hình mạnh để đáp ứng nhu cầu của người dùng và giải quyết các vấn đề trên là không hợp lý. Bởi vì nó sẽ kéo theo chi phí đầu tư và triển khai rất lớn. Do vậy cân bằng tải chính là giải pháp mà hầu hết các doanh nghiệp và tổ chức hiện nay đang sử dụng. Trên thị trường, có rất nhiều hãng cung cấp phần cứng cân bằng tải: Sun Microsystems, Cisco, Microsoft với rất nhiều tính năng nhưng giá thành tương đối cao so với khả năng chi phí của nhiều doanh nghiệp nhỏ và các đơn vị hành chính sự nghiệp trong đó có Đại Học Quốc Gia Hà Nội. Do kinh phí không cho phép nên giải pháp mà Đại Học Quốc Gia Hà Nội đang xem xét là xây dựng một server dùng để cân bằng tải chạy hệ điều hành Linux. Bởi vì Linux mà hệ điều hành mã nguồn mở, miễn phí và an toàn. Trên Linux có nhiều phần mềm dùng để cân bằng tải: Haproxy, LVS, iptables Mỗi phần mềm đều có những ưu nhược điểm riêng của mình. Tôi chọn giải pháp xây dựng một server chạy iptables có chức năng cân bằng tải. Ngoài ra, để giảm tải băng thông ra ngoài Internet ta cần lưu lại các đối tượng đã được lấy về. Squid chính là một trong những giải pháp tốt nhất mà nhiều tổ chức doanh nghiệp sử dụng trong đó có ĐHQGHN. Khóa luận đã thực hiện việc cân bằng tải và tối ưu hóa cho hai squid proxy dùng cho sinh viên trong ĐHQGHN để giảm tải trong trường hợp có quá nhiều kết nối đến một proxy.

MỞ ĐẦU
Cân bằng tải ngày càng trở nên cần thiết cho các tổ chức, doanh nghiệp, các nhà cung cấp dịch vụ ISP. Cân bằng tải giúp giảm tải cho các server, giúp cho hệ thống mạng của các doanh nghiệp hoạt động tốt hơn.
Phần tiếp theo của khóa luận được tổ chức như sau:
Chương 1: Giới thiệu tổng quát về cân bằng tải, lợi ích của cân bằng tải, các mô hình cân bằng tải được sử dụng hiện nay.
Chương 2: Giới thiệu iptables, cấu tạo, cách xử lý gói tin của iptables,những module cần load dùng để cân bằng tải.
Chương 3: Giới thiệu Squid, mô hình triển khai để tối ưu hóa hai squid dành cho sinh viên trong Đại Học Quốc Gia Hà Nội.
Chương 4: Mô hình triển khai thực tế.
Chương 5: Kết luận tổng kết lại các kết quả đã đạt được, phân tích những ưu nhược điểm và đề xuất cải tiến

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN i
Lời cam đoan iii
MỤC LỤC iv
MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU VỀ NAT 2
1.1 Giới thiệu chung. 2
1.2 Ứng dụng của NAT 2
1.3 Các kỹ thuật NAT 2
1.3.1Cân bằng tải theo NAT 3
1.3.2 Cân bằng tải theo Tunneling 5
1.4 Một số thuật toán cân bằng tải 6
1.4.1 Round robin 6
1.4.2 Weighted Balance 6
1.4.3 Least Used 7
1.4.4 Overflow 7
CHƯƠNG 2. GIỚI THIỆU VỀ IPTABLES 8
2.1 Cấu tạo iptables 8
2.1.1 NAT table 8
2.1.2 FILTER table 10
2.1.3 MANGLE table 11
2.2 Các ứng dụng của Iptables 15
2.2.1 NAT 15
2.2.2 Connection tracking 15
2.2.3 Packet filtering 16
2.2.4 Cân bằng tải 16
2.3 Các yêu cầu cân bằng tải 16
2.3.1 Yêu cầu nhân Linux 16
2.3.2 Yêu cầu đối với iptables 17
2.4 Thuật toán cân bằng tải 18
2.5 Sử dụng iptables 19
CHƯƠNG 3. SQUID PROXY 21
3.1 Giới thiệu Squid proxy 21
3.1.1 Squid proxy 21
3.1.2 Lợi ích của squid 21
3.1.3 Các giao thức được squid hỗ trợ 21
3.2 Giao thức ICP trong Squid 22
CHƯƠNG 4: THỰC NGHIỆM, CẢI TIẾN VÀ KẾT QUẢ 27
4.1 Môi trường thực nghiệm 27
4.3 Cách thức cân bằng tải của iptables 31
4.4 Kết quả thực thi 32
4.4.1 Lúc chưa chạy iptables và tối ưu squid 32
4.4.2 Khi chạy cân bằng tải và tối ưu squid bằng cache_peer 37
4.5 So sánh kết quả 41
CHƯƠNG 5. KẾT LUẬN 43
5.1 Các kết quả đã đạt được 43
5.2 Các kết quả hướng tới 43
TÀI LIỆU THAM KHẢO 44