一種可擴展大型E-MAIL服務(wù)系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)


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一種可擴展大型E-MAIL服務(wù)系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)(摘 要 大型e-mail服務(wù)系統(tǒng)的用戶規(guī)模已經(jīng)開始向千萬級發(fā)展，從而對系統(tǒng)的可擴展性、可用性和可管理性都提出了新的挑戰(zhàn)。本文提出了一種基于機群和分布式存儲的層次型大型e-mail服務(wù)器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)通過三級負載平衡機制實現(xiàn)了請求的均勻分配，并通過對各功能單元進行并行化較好地解決了系統(tǒng)擴展中的瓶頸問題，提高了系統(tǒng)的可用性。文中還介紹了這種結(jié)構(gòu)在曙光2000-II超級服務(wù)器上的實現(xiàn)——FreeMail及性能測試。實驗表明這種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)具有良好的性能和可擴展性。

關(guān)鍵詞 e-mail，大型系統(tǒng)，機群，可擴展性，分布式存儲，負載平衡1、 引 言

近年來隨著Internet用戶量的飛速增長，提供個人郵件服務(wù)的大型ISP/ICP已經(jīng)需要同時支持幾十萬到上百萬數(shù)量級的e-mail用戶，并且用戶量還有進一步向千萬級增長的趨勢。目前大型e-mail服務(wù)系統(tǒng)多采用機群系統(tǒng)+共享存儲設(shè)備的方式來實現(xiàn)。早期的系統(tǒng)多基于NFS/NIS[3][4], 現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展到了使用SAN、NAS等專用大容量共享存儲設(shè)備[13]。但是這種集中式存儲系統(tǒng)的固有缺點是系統(tǒng)的擴展性、性能和可靠性完全依賴于一個或幾個專用設(shè)備上，而這些專用設(shè)備成本較高，并且其本身也很容易成為系統(tǒng)的瓶頸或單一故障點。于是人們開始研究利用分布式存儲技術(shù)實現(xiàn)更大規(guī)模的可擴展、高可用e-mail服務(wù)系統(tǒng)。
實現(xiàn)分布式存儲大型e-mail系統(tǒng)的關(guān)鍵問題是如何實現(xiàn)郵箱的合理分布和大量用戶同時訪問時的負載平衡。美國Washington大學研制的Porcupine系統(tǒng)[1]采用了一種基于動態(tài)郵箱遷移的完全對稱式的結(jié)構(gòu)。Porcupine強調(diào)每個節(jié)點都能服務(wù)所有的用戶，因而涉及到大量內(nèi)部節(jié)點通信和狀態(tài)信息的維護，使系統(tǒng)實現(xiàn)起來非常復(fù)雜，而且沒有很好的解決負載平衡問題。
本文提出并實現(xiàn)了一種層次型分布式存儲大型E-mail服務(wù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)中不同層次的節(jié)點完成不同的功能。通過基于三級單一登錄點的負載平衡機制，保證了郵件請求到達的均勻性；通過集中的索引服務(wù)器實現(xiàn)用戶郵箱的合理分布。此外所有的功能節(jié)點都可以針對其功能特點進行優(yōu)化，并可通過