tomcat企业级Web应用服务器配置与会话保持

其他 2020-01-17 15:34:12 阅读次数: 0

负载均衡

1、动态服务器的问题，往往就是并发能力太弱，往往需要多台动态服务器一起提供服务。如何把并发的压力分摊，就
需要调度，采用一定的调度策略，将请求分发给不同的服务器，这就是Load Balance负载均衡。

2、当单机的Tomcat，演化出多机多级部署的时候，一个问题便凸显出来，这就是Session。而这个问题的由来，都是
由于HTTP协议的设计之初没有想到未来的发展。

HTTP的无状态，有连接和短连接

1、无状态：指的是服务器端无法知道2次请求之间的联系，即使是前后2次请求来自同一个浏览器，也没有任何
数据能够判断出是同一个浏览器的请求。后来可以通过cookie、session机制来判断。

（1）浏览器端第一次HTTP请求服务器端时，在服务器端使用session这种技术，就可以在服务器端产生一个随机值即SessionID发给浏览器端，浏览器端收到后会保持这个SessionID在Cookie当中，

这个Cookie值不能持久存储，浏览器关闭就消失。浏览器在每一次提交HTTP请求的时候会把这个SessionID传给服务器端，服务器端就可以通过比对知道是谁了

（2）Session通常会保存在服务器端内存中，如果没有持久化，则易丢失

（3）Session会定时过期。过期后浏览器如果再访问，服务端发现没有此ID，将重新获得新的SessionID

（4）更换浏览器也将重新获得新的SessionID

2、有连接：是因为它基于TCP协议，是面向连接的，需要3次握手、4次断开。

3、短连接：Http 1.1之前，都是一个请求一个连接，而Tcp的连接创建销毁成本高，对服务器有很大的影响。所以，自Http 1.1开始，支持keep-alive，默认也开启，一个连接打开后，会保持一段时间（可设置），浏览器
再访问该服务器就使用这个Tcp连接，减轻了服务器压力，提高了效率。

 服务器端如果故障，即使Session被持久化了，但是服务没有恢复前都不能使用这些SessionID。

如果使用HAProxy或者Nginx等做负载均衡器，调度到了不同的Tomcat上，那么也会出现找不到SessionID的情况。

会话保持方式

1、session sticky会话黏性

Session绑定

nginx：source ip
HAProxy：cookie

优点：简单易配置

缺点：如果目标服务器故障后，如果没有做sessoin持久化，就会丢失session

幂等性：在同一次程序运行当中，对同一个值进行求hash，每次的hash值都一致。

2、session复制集群

Tomcat自己的提供的多播集群，通过多播将任何一台的session同步到其它节点。

缺点

   1、Tomcat的同步节点不宜过多，互相及时通信同步session需要太多带宽

   2、每一台都拥有全部session，内存损耗太多

3、session server

session 共享服务器，使用memcached、redis做共享的Session服务器。

实战一：实现tomcat反向代理

1、环境准备：

IP 主机名 服务  
192.168.7.100 t0 tomcat1 Nginx 、HTTPD
192.168.7.101 t1 tomcat2 JDK8、Tomcat1
192.168.7.102 t2 调度器 JDK8、tomcat2

2、修改三台主机的hosts配置文件

修改hosts文件，做域名解析，也要在本地电脑的etc/hosts文件中做域名解析

# vim  /etc/hosts
192.168.7.100 t0.baidu.com t0
192.168.7.101 t1.baidu.com t1
192.168.7.102 t2.baidu.com t2

3、在tomcat（0和1）定义环境变量配置,并创建项目路径

# vim /etc/profile.d/tomcat.sh
export CATALINA_HOME=/usr/local/tomcat
export PATH=$CATALINA_HOME/bin:$PATH

# .  /etc/profile.d/tomcat.sh

 新建项目目录

[root@computer-2 ~]# mkdir -pv /data/webapps/ROOT

在tomcat（0和1）服务器的/data/webapps/ROOT/目录下创建一个index.jsp文件，用来测试

# vim  /data/webapps/ROOT/index.jsp
<%@ page import="java.util.*" %>
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
        <meta charset="UTF-8">
        <title>lbjsptest</title>
</head>
<body>
<div>On <%=request.getServerName() %></div>
<div><%=request.getLocalAddr() + ":" + request.getLocalPort() %></div>
<div>SessionID = <span style="color:blue"><%=session.getId() %></span></div>
<%=new Date()%>
</body>
</html>

4、配置tomcat（t0和t1）的配置文件

1、修改t0主机的tomcat配置文件

vim  /usr/local/tomcat/conf/server.xnl

<Engine name="Catalina" defaultHost="t0.baidu.com"> #主要添加此行，将本地的localhost改为域名
</Host>
        <Host name="t0.baidu.com" appBase="/data/webapps" autoDeploy="true" > #修改此行，此时不封口，就在下一行加上</Host>
   </Host>
    </Engine>　　

2、修改t1主机的tomcat配置文件

vim /usr/local/tomcat/conf/server.xml　　

<Engine name="Catalina" defaultHost="t1.baidu.com">
 </Host>
        <Host name="t1.baidu.com" appBase="/data/webapps" autoDeploy="true" >

      </Host>
    </Engine>

 3、启动tomcat服务　

# startup.sh

测试效果：

t0主机已经可以通过域名进行访问

 t1主机也可以通过域名进行访问

实战二：LNMT的会话保持原理及基于ip_hash实现

(1) session sticky（贴） 基于hash 和cookie 来实现会话保持，简单的负载均衡算法

① 基于source_ip（源地址hash）

　　nginx: ip_hash 、 haproxy: source 、 lvs: sh

② 基于cookie nginx基于cookie实现，需加载cookie模块，cookie 力度更新

　　nginx：sticky 、haproxy: cookie

(2) session cluster：delta session manager 基于tomcat集群会话保持

分析：tomcat自身带的机制 session cluster，基于组播的方式，一个tomcat 被用户登录访问，记录session；通过组播给集群中的其他机器复制一份；那么当用户再次访问时，每个机器都有session 会话记录；从而实现了会话保持

(3) session server：redis(store), memcached(cache) 共享存储

分析：新建立一个存放各个tomcat session记录的server，每台tomcat服务器都将自己的session记录在这个服务器中，用户再次访问，每台tomcat 都从这个server中获取；实现会话保持

1、在t2主机安装nginx服务

# yum install nginx  -y

2、修改t2主机的nginx配置文件，做反向代理到后端tomcat服务器上

vim  /etc/nginx/nginx.conf

在http段定义

upstream tomcats {
   #ip_hash;
   server t0.baidu.com:8080;
   server t1.baidu.com:8080;
}

在server段定义

location ~* \.(jsp|do)$ {
   proxy_pass  http://tomcats;
}

3、起动nginx服务

# nginx

测试效果：

此时是默认的轮询调度算法：会访问的是192.168.7.100的地址

再刷新一次就会变到192.168.7.101地址上，导致session ID变化，不能实现持久连接：

简单实现基于ip hash 实现会话保持

为了解决此session ID变化的问题，只需要在http段的upstream下面添加一列ip_hash即可，就会保持会话

在upstream中使用ip_hash指令，使用客户端IP地址Hash。这个hash值使用IPv4地址的前24位或全部的IPv6地址。

在http段定义

upstream tomcats {
   ip_hash;
   server t0.baidu.com:8080;
   server t1.baidu.com:8080;
}

 重启nginx： nginx -s reload

再次测试效果：

此时的session ID就会保持一致，会话保持，实现幂等性的性质。

 实战三：实现LAMP的httpd调度会话保持

1、实现httpd的粘性调度

使用httpd -M 可以看到proxy_balancer_module，用它来实现负载均衡。

负载均衡配置说明

配置代理到balancer
ProxyPass [path] !|url [key=value [key=value ...]]

Balancer成员
BalancerMember [balancerurl] url [key=value [key=value ...]]

设置Balancer或参数
ProxySet url key=value [key=value ...]

 ProxyPass和BalancerMember指令参数

 Balancer参数

参数 缺省值 说明
loadfactor   定义负载均衡后端服务器权重，取值范围1 - 100
lbmethod byrequests

负载均衡调度方法。
byrequests 基于权重的统计请求个数进行调度；
bytrafficz 执行基于权重的流量计数调度；
bybusyness 通过考量每个后端服务器当前负载进行调度
maxattempts 1

放弃请求前实现故障转移的次数，默认为1，其最大值不应该大于总的节点数
nofailover Off

如果后端服务器没有Session副本，可以设置为On不允许故障转移。Off故障可以转移
stickysession  

调度器的sticky session名字，根据web后台编程语言不通，可以设置为
JSESSIONID或PHPSESSIONID

1、安装httpd服务

#  yum install httpd - y

2、配置httpd服务，实现session粘性，保持会话持久

# vim  /etc/httpd/conf.d/vhosts.conf  #创建一个新的vhosts.conf配置文件
<VirtualHost *:80>
        ServerName node1.baidu.com  #本机的hosts域名解析
        ProxyRequests Off
        ProxyVia On
        ProxyPreserveHost On
        ProxyPass / balancer://lbtomcats/
        ProxyPassReverse / balancer://lbtomcats/
</VirtualHost>
<Proxy balancer://lbtomcats>
        BalancerMember http://t0.baidu.com:8080 loadfactor=1
        BalancerMember http://t1.baidu.com:8080 loadfactor=2
</Proxy>

将httpd的主配置文件进行修改

# vim  /etc/httpd/conf/httpd.conf
注释 #DocumentRoot "/var/www/html"

3、修改tomcat（0和1）的主配置文件

#vim  /usr/local/tomcat/conf/server.xml
 <Engine name="Catalina" defaultHost="t0.baidu.com" jvmRoute="Tomcat1">  #加上后面的名称，方便辨认是哪个主机
<Engine name="Catalina" defaultHost="t1.baidu.com" jvmRoute="Tomcat2">

4、重启httpd和tomcat服务

# systemctl  start  httpd
# shutdown.sh
# startup.sh

查看网页效果

此时查看网页效果，就一直保持在一个主机上的会话，session ID也不会再变化

 2、实现httpd服务的ajp调度

1、修改httpd主配置文件

# vim /etc/httpd/conf.d/vhosts.conf
<VirtualHost *:80>
<VirtualHost *:80>
        ServerName node1.baidu.com
        ProxyRequests Off
        ProxyVia On
        ProxyPreserveHost On
        ProxyPass / balancer://lbtomcats/
        ProxyPassReverse / balancer://lbtomcats/
</VirtualHost>
<Proxy balancer://lbtomcats>
BalancerMember ajp://t0.baidu.com:8009 loadfactor=1 route=Tomcat1
BalancerMember ajp://t1.baidu.com:8009 loadfactor=2 route=Tomcat2
ProxySet stickysession=ROUTEID 
</Proxy>

 

 2、重启服务

# systemctl reload httpd　

测试网页，查看此时也是具有粘性，保留session ID的会话保持

总结：虽然，上面的做法实现客户端在一段时间内找同一台Tomcat，从而避免切换后导致的Session丢失。但是如果
Tomcat节点挂掉，那么Session依旧丢失。

假设有A、B两个节点，都将Session持久化。如果Tomcat A服务下线期间用户切换到了Tomcat B上，就获得了
Tomcat B的Session，就算持久化Session的Tomcat A上线了，也没用了。

实战四：实现LAMP及Tomcat Session集群（生产中用集群方式部署）

参考：https://tomcat.apache.org/tomcat-8.5-doc/cluster-howto.html　

配置说明

1、Cluster 集群配置

2、Manager 会话管理器配置

3、Channel 信道配置

   （1） Membership 成员判定。使用什么多播地址、端口多少、间隔时长ms、超时时长ms。同一个多播地址和端口认为同属一个组。使用时修改这个多播地址，以防冲突

    （2）Receiver 接收器，多线程接收多个其他节点的心跳、会话信息。默认会从4000到4100依次尝试可用端口。

    （3）address="auto"，auto可能绑定到127.0.0.1上，所以一定要改为可以用的IP上去Sender 多线程发送器，内部使用了tcp连接池。

4、Interceptor 拦截器

Valve

  ReplicationValve 检测哪些请求需要检测Session，Session数据是否有了变化，需要启动复制过程

ClusterListener

ClusterSessionListener 集群session侦听器

前提：

时间同步，确保NTP或Chrony服务正常运行。# systemctl status chronyd

防火墙规则。# systemctl stop firewalld

1、配置t0的tomcat配置文件

vim  /usr/local/tomcat/conf/server.xml

 </Host> #此Host和最后一行对应
        <Host name="t0.baidu.com" appBase="/data/webapps" autoDeploy="true" >  #此项已经存在


     <Cluster className="org.apache.catalina.ha.tcp.SimpleTcpCluster"
                 channelSendOptions="8">

          <Manager className="org.apache.catalina.ha.session.DeltaManager"
                   expireSessionsOnShutdown="false"
                   notifyListenersOnReplication="true"/>

          <Channel className="org.apache.catalina.tribes.group.GroupChannel">
            <Membership className="org.apache.catalina.tribes.membership.McastService"
                        address="230.100.100.8"  #主要修改多播地址，多播地址范围：224-239之间
                        port="45564"
                        frequency="500"
                        dropTime="3000"/>
            <Receiver className="org.apache.catalina.tribes.transport.nio.NioReceiver"
                      address="192.168.7.100"  #修改为本机的IP地址，其他选项都不需要再动
                      port="4000"
                      autoBind="100"
                      selectorTimeout="5000"
                      maxThreads="6"/>

            <Sender className="org.apache.catalina.tribes.transport.ReplicationTransmitter">
              <Transport className="org.apache.catalina.tribes.transport.nio.PooledParallelSender"/>
            </Sender>
            <Interceptor className="org.apache.catalina.tribes.group.interceptors.TcpFailureDetector"/>
            <Interceptor className="org.apache.catalina.tribes.group.interceptors.MessageDispatchInterceptor"/>
          </Channel>

          <Valve className="org.apache.catalina.ha.tcp.ReplicationValve"
                 filter=""/>
          <Valve className="org.apache.catalina.ha.session.JvmRouteBinderValve"/>

          <Deployer className="org.apache.catalina.ha.deploy.FarmWarDeployer"
                    tempDir="/tmp/war-temp/"
                    deployDir="/tmp/war-deploy/"
                    watchDir="/tmp/war-listen/"
                    watchEnabled="false"/>

          <ClusterListener className="org.apache.catalina.ha.session.ClusterSessionListener"/>
        </Cluster>
   </Host> #此host跟第一行对应

2、修改t1主机的tomcat配置文件

      </Host>
        <Host name="t1.baidu.com" appBase="/data/webapps" autoDeploy="true" >

          <Cluster className="org.apache.catalina.ha.tcp.SimpleTcpCluster"
                 channelSendOptions="8">

          <Manager className="org.apache.catalina.ha.session.DeltaManager"
                   expireSessionsOnShutdown="false"
                   notifyListenersOnReplication="true"/>

          <Channel className="org.apache.catalina.tribes.group.GroupChannel">
            <Membership className="org.apache.catalina.tribes.membership.McastService"
                        address="230.100.100.8" #多播地址需要修改
                        port="45564"
                        frequency="500"
                        dropTime="3000"/>
            <Receiver className="org.apache.catalina.tribes.transport.nio.NioReceiver"
                      address="192.168.7.101"  #修改为本机的IP地址
                      port="4000"
                      autoBind="100"
                      selectorTimeout="5000"
                      maxThreads="6"/>

            <Sender className="org.apache.catalina.tribes.transport.ReplicationTransmitter">
              <Transport className="org.apache.catalina.tribes.transport.nio.PooledParallelSender"/>
            </Sender>
            <Interceptor className="org.apache.catalina.tribes.group.interceptors.TcpFailureDetector"/>
            <Interceptor className="org.apache.catalina.tribes.group.interceptors.MessageDispatchInterceptor"/>
          </Channel>

          <Valve className="org.apache.catalina.ha.tcp.ReplicationValve"
                 filter=""/>
          <Valve className="org.apache.catalina.ha.session.JvmRouteBinderValve"/>

          <Deployer className="org.apache.catalina.ha.deploy.FarmWarDeployer"
                    tempDir="/tmp/war-temp/"
                    deployDir="/tmp/war-deploy/"
                    watchDir="/tmp/war-listen/"
                    watchEnabled="false"/>

          <ClusterListener className="org.apache.catalina.ha.session.ClusterSessionListener"/>
        </Cluster>
      </Host>

在t1可以查看tomcat日志，可以看到t0的IP地址，两者之间添加为集群关系：

 

3、修改httpd配置文件，取消jdk配置文件的粘性

#vim  /etc/httpd/conf.d/vhosts.conf


<VirtualHost *:80>
        ServerName node1.baidu.com
        ProxyRequests Off
        ProxyVia On
        ProxyPreserveHost On
        ProxyPass / balancer://lbtomcats/
        ProxyPassReverse / balancer://lbtomcats/
</VirtualHost>
<Proxy balancer://lbtomcats>
BalancerMember ajp://t0.baidu.com:8009 loadfactor=1 route=Tomcat1
BalancerMember ajp://t1.baidu.com:8009 loadfactor=2 route=Tomcat2
#ProxySet stickysession=ROUTEID  #取消此行即可
</Proxy>

4、在tomcat(0和1)上复制web.xml主配置文件

[root@mysql1 conf]# cp /usr/local/tomcat/conf/web.xml /data/webapps/ROOT/WEB-INF/

5、修改复制过来的配置文件,为web.xml的<web-app> 标签增加子标签：vim  /data/webapps/ROOT/WEB-INF/web.xml

    <welcome-file-list>
        <welcome-file>index.html</welcome-file>
        <welcome-file>index.htm</welcome-file>
        <welcome-file>index.jsp</welcome-file>
    </welcome-file-list>

<distributable/>  #只需要添加此行即可
</web-app>

  

 6、重启httpd和tomcat服务

# systemctl restart httpd
# shutdown.sh
# startup.sh

测试网页效果：

此时可以看待tomcat1和tomcat2的session ID保持一致，实验完成

 

 

如果想实现LNMP集群会话保持，只需要将httpd的配置改为nginx配置，upstream转发到后端服务器，其他的tomcat配置不变。

vim /etc/nginx/nginx.conf

upstream tomcat_srv {    #在http 段配置
server 192.168.7.100:8080 weight=1;
server 192.168.7.101:8080 weight=2;
}

location / {    #在server 段配置
        proxy_pass http://tomcat_srv;
}
location ~* \.(jsp|do)$ {
        proxy_pass http://tomcat_srv;
}

　　

　　

　　

　　

　

　　

　　

　　

　

　　

　　

　　

　　

　　

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转载自www.cnblogs.com/struggle-1216/p/12183175.html
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