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随着社会的不断进步和网络技术的不断发展，互联网用户和互联网站数量都在不断的增长。对网络服务器的可用性、可扩展性和安全性的要求越来越高。传统的单服务器模式，已经不能满足这种不断的增长，伴随而来的是大量的高可用集群系统的应用，尤其是Linux下的高可用性集群系统。 采用集群技术构建网络服务器，可以使一些独立的服务器在集群系统的支持下协同工作，共同完成事先指定的工作或对外提供相同的服务，以达到提高网络的可用性目的。 本文对Linux开源项目LVS负载集群进行仔细的研究。阐述了LVS集群系统的负载均衡的概念、原理以及体系结构。并对LVS采用的Netfilter技术进行了研究，同时对LVS系统的内部实现过程进行了分析。针对于LVS系统的前端负载均衡器可能造成的单点故障问题，通过对双机容错技术的各种不同工作模式进行了比较，提出了选择采用双机热备份技术对LVS的负载均衡器进行容错。进一步提高LVS系统的可用性。 本文设计了一种基于Linux内核的心跳诊断协议，此协议是专门针对于双机故障诊断而设计的，该心跳协议处于TCP／IP协议栈的网络层，从而避免了以往应用层心跳进程在应用层和内核不停的进行进程切换的开销，同时避免了IP协议中的复杂路由操作。本文对心跳周期进行了动态设置。针对LVS集群系统的特殊应用，通过获取系统的连接请求负载量来动态的设置心跳周期，根据请求量的不同设置不同的心跳周期，进一步提高系统的可用性，本文同时对双机热备份技术中的数据备份和任务切换过程进行了实现，使双机热备份技术完全应用于LVS集群系统中。