随着互联网的发展,云计算技术的使用日益广泛,公有云更是成为了很多小型企业部署业务的首选平台。由于云计算具有用户基数大,租户数量多以及高流量等特点,传统的负载均衡系统已经很难适应云计算环境下的使用。针对这一问题,本文立足于云计算对负载均衡的需求,设计并实现了一套x86平台下适用于云计算环境的负载均衡系统。相较于传统的负载均衡系统,本系统具有高性能、可配置性强、可扩展性强、易部署等特点。文章首先讨论了云计算技术的发展给负载均衡技术带来的挑战,然后对比分析了现有的负载均衡实现以及快速包处理框架。其次,简要介绍了x86平台下负载均衡系统开发所涉及到的相关技术。接下来又对Intel提出的快速包处理框架DPDK进行了详细的介绍,覆盖了其核心模块中对负载均衡系统较为重要的部分。最后,基于DPDK平台设计并实现了本负载均衡系统,系统整体划分为管理平面、控制平面和转发平面三大部分,并力求做到平面分离。管理平面的主要职责是向用户提供系统生命周期管理、负载均衡规则配置等功能,它向用户暴露了管理系统所需的全部接口。控制平面负责感知网络环境的变化,具有对环境中所有真实服务器进行健康检查以及对负载均衡规则进行维护的能力。同时,控制平面还负责与转发平面通信,把负载均衡规则的变化及健康检查结果及时下发给转发平面。转发平面作为系统的核心,负责对流经其的流量进行转发处理,转发流程包括真实服务器调度、NAT转换、连接保持、分片重组等。为了提高性能,转发平面通过DPDK框架绕过了Linux系统的内核协议栈,使用轮询的方式从网卡收包,通过流水线对包进行处理,最后直接送往网卡转发。此外,为了提高处理能力,转发平面关键流程均使用无锁算法。测试结果表明,该系统能将网络流量合理地分配给后端真实服务器,同时具有易部署、可配置性强、处理能力强等特点,适合作为云计算环境下的负载均衡系统。