項目實戰8—tomcat企業級Web應用伺服器配置與會話保持

来源:http://www.cnblogs.com/along21/archive/2017/12/11/8024719.html
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tomcat企業級Web應用伺服器配置與實戰 環境背景：公司業務經過長期發展，有了很大突破，已經實現盈利，現公司要求加強技術架構應用功能和安全性以及開始向企業應用、移動APP等領域延伸，此時原來開發web服務的php語言已經不適應新的場景，需要上java技術架構，現要求你根據公司需要，實現基於jav ...


tomcat企業級Web應用伺服器配置與實戰

　　環境背景：公司業務經過長期發展，有了很大突破，已經實現盈利，現公司要求加強技術架構應用功能和安全性以及開始向企業應用、移動APP等領域延伸，此時原來開發web服務的php語言已經不適應新的場景，需要上java技術架構，現要求你根據公司需要，實現基於java平臺的web應用服務選型、搭建、實現和應用，此時你如何選擇？

　　項目實戰系列，總架構圖 http://www.cnblogs.com/along21/p/8000812.html

　　本篇實戰所需的包，都存放在我的網盤中 http://pan.baidu.com/s/1c2B7BO0，需要的私聊我。

實戰一：在linux上，安裝tomcat

1、下載安裝java所需要的環境和開發工具包

（1）Java 所需要的環境和開發工具包介紹

JRE： Java Runtime Environment

JDK：Java Development Kit JRE

JRE顧名思義是java運行時環境，包含了java虛擬機，java基礎類庫。是使用java語言編寫的程式運行所需要的軟體環境，是提供給想運行java程式的用戶使用的。

JDK顧名思義是java開發工具包，是程式員使用java語言編寫java程式所需的開發工具包，是提供給程式員使用的。JDK包含了JRE，同時還包含了編譯java源碼的編譯器javac，還包含了很多java程式調試和分析的工具：jconsole，jvisualvm等工具軟體，還包含了java程式編寫所需的文檔和demo例子程式。如果你需要運行java程式，只需安裝JRE就可以了。如果你需要編寫java程式，需要安裝JDK。JRE根據不同操作系統（如：windows，linux等）和不同JRE提供商（IBM,ORACLE等）有很多版本，最常用的是Oracle公司收購SUN公司的JRE版本。

 

（2）安裝相應版本的rpm包 jdk-VERSION-OS-ARCH.rpm

yum -y localinstall jdk-8u144-linux-x64.rpm

centos7系統自帶：jdk-1.8.0_25-linux-x64.rpm

java -version 顯示java程式的版本信息

 

（3）安裝完成後，要配置JAVA_HOME環境變數

vim /etc/profile.d/java.sh

export JAVA_HOME=/usr/java/jdk1.8.0_144
export JRE_HOME=$JAVA_HOME/jre
export PATH=$JAVA_HOME/bin:$JRE_HOME/bin:$PATH

2、下載安裝tomcat

方法一：二進位安裝（推薦）

（1）從官網下載tomcat二進位安裝包 http://tomcat.apache.org/

https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/apache/tomcat/tomcat-8/v8.5.23/bin/

 

（2）解包，設置目錄

① 解包

tar xvf apache-tomcat-8.5.11.tar.gz -C /usr/local/

② 為了方便管理，設置軟連接，若以後換版本了，可以很容易切換

ln -s /usr/local/apache-tomcat-7.0.78/ /usr/local/tomcat

 

（3）設置環境配置管理腳本

vim /etc/profile.d/tomcat.sh

export CATALINA_BASE=/usr/local/tomcat
export PATH=$CATALINA_BASE/bin:$PATH
source /etc/profile.d/tomcat.sh   執行載入環境配置

 

方法二：yum安裝

（1）安裝

yum install tomcat -y #安裝tomcat主程式
yum install -y tomcat-admin-webapps tomcat-docs-webapp tomcat-webapps  #安裝tomcat對應的頁面
mkdir /var/lib/tomcat/webapps/{ROOT,test}/{WEB-INF,META-INF,classes,lib} -pv  #創建頁面所需要的工作目錄

（2）rpm包安裝的程式環境：

配置文件目錄：/etc/tomcat

主配置文件：server.xml

webapps存放位置：/var/lib/tomcat/webapps/

examples

manager

host-manager

docs

Unit File：tomcat.service

環境配置文件：/etc/sysconfig/tomcat #調整jdk記憶體使用大小等初始值

 

3、啟動tomcat

（1）catalina.sh start

 

（2）測試本地8080埠是否正常監聽

curl -I 127.0.0.1:8080

通過瀏覽器訪問測試（需指定8080埠）

 

實戰二：基於tomcat佈署一個開源java產品

1、去網上下載開源Java 代碼

可以去開源中國下載自己需要的https://www.oschina.net/

我已經下好一個，需要的私密我http://pan.baidu.com/s/1c2B7BO0

 

2、解包、佈署和查看使用說明

① unzip zchuanzhao-jeesns-master.zip

② mv /jeesns/war/jeesns.war .../webapps 把jeesns.war移到你的tomcat的webapps 下

如果你是自動佈署，會自動在/webapps 下生成jeesns目錄；若不是，可以自己unzip 解包，佈署

autoDeploy="true" 是自動佈署

③ cat README.md 有詳細的操作過程

 

3、同步數據到資料庫

（1）在資料庫創建一個存放的庫

MariaDB [(none)]> create database along;

（2）把數據同步到資料庫

cd /jeesns/jeesns-web/database/

mysql -uroot -p -D along < jeesns.sql

 

4、修改資料庫連接

vim /webapps/jeesns/WEB-INF/classes/jeesns.properties

修改資料庫和登錄用戶和密碼

 

5、訪問頁面，佈署成功

① 登錄首頁 http://192.168.30.107:8080/jeesns

 

② 進入後臺管理 http://192.168.30.107:8080/jeesns/manage/login

用戶名：admin

密碼：jeesns

③ 登錄後臺成功！

這個設計的還是挺高級的！！！ 大家可以嘗試一番

 

實戰三：實現LNMT，nginx代理tomcat

分析：就是由nginx 代理tomcat 來實現的

1、直接在nginx 上設置跳轉

vim /etc/nginx/nginx.conf

location / {
        proxy_pass http://192.168.30.107:8080;
}
location ~* \.(jsp|do)$ {
        proxy_pass http://192.168.30.107:8080;
}

2、訪問測試，http://192.168.30.107/

訪問80埠，能代理到8080埠

 

3、實現集群代理服務

（1）先在http 段定義

vim /etc/nginx/nginx.conf

upstream tomcat_srv {
server 192.168.30.107:8080 weight=1;
server 192.168.30.7:8080 weight=2;
} 

（2）再在server 段定義location

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

（3）創建測試頁面

① 在server1 上定義一個頁面

vim webapps/test/index.jsp

<%@ page language="java" %>
<%@ page import="java.util.*" %>
<html>
<head>
<title>Test Page</title>
        </head>
        <body>
        <% out.println("hello world");%>
        </body>
</html>

② 在server2 上定義一個頁面

vim webapps/test/index.jsp

<%@ page language="java" %>
<%@ page import="java.util.*" %>
<html>
<head>
<title>Test Page</title>
        </head>
        <body>
        <% out.println("hello world2");%>
        </body>
</html>

（4）頁面訪問測試

輪詢出現

實戰四：LNMT的會話保持原理及基於ip_hash實現

1、原理：有三種類型的方法，實現會話保持的方法

(1) session sticky（貼） 基於hash 和cookie 來實現會話保持，簡單的負載均衡演算法

① 基於source_ip（源地址hash）

　　nginx: ip_hash 、 haproxy: source 、 lvs: sh

② 基於cookie nginx基於cookie實現，需載入cookie模塊，cookie 力度更新

　　nginx：sticky 、haproxy: cookie

 

(2) session cluster：delta session manager 基於tomcat集群會話保持

分析：tomcat自身帶的機制 session cluster，基於組播的方式，一個tomcat 被用戶登錄訪問，記錄session；通過組播給集群中的其他機器複製一份；那麼當用戶再次訪問時，每個機器都有session 會話記錄；從而實現了會話保持

 

(3) session server：redis(store), memcached(cache) 共用存儲

分析：新建立一個存放各個tomcat session記錄的server，每台tomcat伺服器都將自己的session記錄在這個伺服器中，用戶再次訪問，每台tomcat 都從這個server中獲取；實現會話保持

2、簡單實現基於ip hash 實現會話保持

vim /etc/nginx/nginx.conf 只需加一條ip_hash即可

upstream tomcat_srv {

upstream tomcat_srv {
ip_hash;
server 192.168.30.107:8080 weight=1;
server 192.168.30.7:8080 weight=2;
}

3、測試

訪問頁面，一直匹配到107的server 上，沒有輪詢；會話保持成功

 

實戰四：基於tomcat會話集群實現LNMT的會話保持

原理：Tomcat集群的會話管理器，它通過將改變了會話數據同步給集群中的其它節點實現會話複製。這種實現會將所有會話的改變同步給集群中的每一個節點

1、環境準備

 

機器名稱

IP配置

服務角色

備註

nginx

192.168.30.107

代理伺服器

開啟代理功能

tomcat-srv1

192.168.30.106

web服務

配置集群會話

tomcat-srv2

192.168.30.7

web服務

配置集群會話

2、配置nginx代理

vim /etc/nginx/nginx.conf

upstream tomcat_srv {    #在http 段配置
server 192.168.30.106:8080 weight=1;
server 192.168.30.7:8080 weight=2;
}

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

systemctl start nginx 開啟服務

3、tomcat 集群會話的配置

註意：兩台tomcat-srv的配置是一模一樣的，除了測試的頁面設置不同

cd /usr/local/tomcat/ 進入自己的tomcat 的目錄下

vim conf/server.xml 在Engine 引擎段中，添加下麵代碼，註意：註釋千萬別加去

<Cluster className="org.apache.catalina.ha.tcp.SimpleTcpCluster" channelSendOptions="8">    定義集群節點，“8”表示非同步

<Manager className="org.apache.catalina.ha.session.DeltaManager"    定義Manger採用DeltaManager 會話管理器
expireSessionsOnShutdown="false"    一個節點關閉，不影響集群其他session
notifyListenersOnReplication="true"/>    複製、刪除操作通知session listener

<Channel className="org.apache.catalina.tribes.group.GroupChannel">   
<Membership className="org.apache.catalina.tribes.membership.McastService"
address="228.0.0.4" port="45564" frequency="500" dropTime="3000"/>
<Receiver className="org.apache.catalina.tribes.transport.nio.NioReceiver"
address="auto" 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.MessageDispatch15Interceptor"/>
</Channel>

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

4、配置註釋

（1）Cluster配置：

Cluster(集群,族) 節點，如果你要配置tomcat集群，則需要使用此節點.

className 表示tomcat集群時,之間相互傳遞信息使用那個類來實現信息之間的傳遞.

channelSendOptions可以設置為2、4、8、10，每個數字代表一種方式

　　2 = Channel.SEND_OPTIONS_USE_ACK(確認發送)

　　4 = Channel.SEND_OPTIONS_SYNCHRONIZED_ACK(同步發送)

　　8 = Channel.SEND_OPTIONS_ASYNCHRONOUS(非同步發送)

在非同步模式下，可以通過加上確認發送(Acknowledge)來提高可靠性，此時channelSendOptions設為10，半同步

例：

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

 

（2）Manager

（a）Manager介紹

Manger對象用於實現HTTP會話管理的功能，Tomcat中有4種Manger的實現：

① StandardManager

Tomcat6的預設會話管理器，用於非集群環境中對單個處於運行狀態的Tomcat實例會話進行管理。當Tomcat關閉時，這些會話相關的數據會被寫入磁碟上的一個名叫SESSION.ser的文件，併在Tomcat下次啟動時讀取此文件。

② PersistentManager

當一個會話長時間處於空閑狀態時會被寫入到swap會話對象，這對於記憶體資源比較吃緊的應用環境來說比較有用。

③ DeltaManager

用於Tomcat集群的會話管理器，它通過將改變了會話數據同步給集群中的其它節點實現會話複製。這種實現會將所有會話的改變同步給集群中的每一個節點，也是在集群環境中用得最多的一種實現方式。

④ BackupManager

用於Tomcat集群的會話管理器，與DeltaManager不同的是，某節點會話的改變只會同步給集群中的另一個而非所有節點

（b）Manager配置

className－指定實現org.apache.catalina.ha.ClusterManager介面的類,信息之間的管理
expireSessionsOnShutdown－設置為true時，一個節點關閉，將導致集群下的所有Session失效
notifyListenersOnReplication－集群下節點間的Session複製、刪除操作，是否通知session listeners

 

（3）Channel 頻道的介紹和配置

（a）介紹

Channel是Tomcat節點之間進行通訊的工具。Channel包括4個組件：

　　Membership：集群的可用節點列表

　　Receiver ：接收器，負責接收消息

　　Sender ：發送器，負責發送消息

　　Interceptor ：Cluster的攔截器

 

（b）Membership 配置

① Membership：維護集群的可用節點列表，它可以檢查到新增的節點，也可以檢查到沒有心跳的節點

② className－指定Membership使用的類

③ address－組播地址

④ port－組播埠

⑤ frequency－發送心跳(向組播地址發送UDP數據包)的時間間隔(單位:ms)。預設值為500

⑥ dropTime－Membership在dropTime(單位:ms)內未收到某一節點的心跳，則將該節點從可用節點列表刪除。預設值為3000

 

註：組播（Multicast）：一個發送者和多個接收者之間實現一對多的網路連接。

一個發送者同時給多個接收者傳輸相同的數據，只需複製一份相同的數據包。

它提高了數據傳送效率，減少了骨幹網路出現擁塞的可能性

相同組播地址、埠的Tomcat節點，可以組成集群下的子集群

例：

<Membership className="org.apache.catalina.tribes.membership.McastService"
address="228.0.0.4"
port="45564"
frequency="500"
dropTime="3000"/>

 

（c）Receiver 配置

Receiver : 接收器，負責接收消息

接收器分為兩種：BioReceiver(阻塞式)、NioReceiver(非阻塞式)

　　className－指定Receiver使用的類

　　address－接收消息的地址

　　port－接收消息的埠

　　autoBind－埠的變化區間

　　如果port為4000，autoBind為100，接收器將在4000-4099間取一個埠，進行監聽

　　selectorTimeout－NioReceiver內輪詢的超時時間

　　maxThreads－線程池的最大線程數

例：

<Receiver className="org.apache.catalina.tribes.transport.nio.NioReceiver"
address="auto"
port="4000"
autoBind="100"
selectorTimeout="5000"
maxThreads="6"/>

 

（d）Sender 配置

Sender : 發送器，負責發送消息

Sender內嵌了Transport組件，Transport真正負責發送消息

Transport：定義傳輸方式

Transport分為兩種：bio.PooledMultiSender(阻塞式)、nio.PooledParallelSender(非阻塞式)

例：

<Sender className="org.apache.catalina.tribes.transport.ReplicationTransmitter">
<Transport className="org.apache.catalina.tribes.transport.nio.PooledParallelSender"/>
</Sender>

 

（e）Interceptor 配置

Interceptor : Cluster的攔截器

① TcpFailureDetector－網路、系統比較繁忙時，Membership可能無法及時更新可用節點列表，此時TcpFailureDetector可以攔截到某個節點關閉的信息，並嘗試通過TCP連接到此節點，以確保此節點真正關閉，從而更新集群可以用節點列表

② MessageDispatch15Interceptor－查看Cluster組件發送消息的方式是否設置為Channel.SEND_OPTIONS_ASYNCHRONOUS(Cluster標簽下的channelSendOptions為8時)。 設置為Channel.SEND_OPTIONS_ASYNCHRONOUS時，MessageDispatch15Interceptor先將等待發送的消息進行排隊，然後將排好隊的消息轉給Sender

例：

<Interceptor className="org.apache.catalina.tribes.group.interceptors.TcpFailureDetector"/>
<Interceptor className="org.apache.catalina.tribes.group.interceptors.MessageDispatch15Interceptor"/>

 

（4）ClusterListener 配置

ClusterListener : 監聽器，監聽Cluster組件接收的消息

使用DeltaManager時，Cluster接收的信息通過ClusterSessionListener傳遞給DeltaManager

例：

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

 

5、創建測試頁面

mkdir webapps/test

cd webapps/test

① 設置一個web.xml 的配置文件

mkdir WEB-INF

cp /usr/local/tomcat/conf/web.xml WEB-INF/

vim WEB-INF/web.xml 在</web-app>上加一行

<distributable/> 表示分散式

② vim session.jsp 創建測試頁面，在tomcat-srv1上是TomcatA；在tomcat-srv1上是TomcatB

<%@ page language="java" %>
<html>
<head><title>TomcatA</title></head>    //TomcatA的標題
<body>
<h1><font color="blue">TomcatA </h1>  
<table align="centre" border="1">
<tr>
<td>Session ID</td>    
<% session.setAttribute("abc","abc"); %>
<td><%= session.getId() %></td>
</tr>
<tr>
<td>Created on</td>
<td><%= session.getCreationTime() %></td>
</tr>
</table>
</body>
</html>

 

6、測試

頁面訪問http://192.168.30.107/test/session.jsp；輪詢，但是session ID是一樣的，會話保持成功

已經會話保持

 

實戰五：基於共用存儲實現LNMT的會話保持

原理：新建立一個存放各個tomcat session記錄的server，每台tomcat伺服器都將自己的session記錄在這個伺服器中，用戶再次訪問，每台tomcat 都從這個server中獲取；實現會話保持

1、環境準備

機器名稱

IP配置

服務角色

備註

nginx

192.168.30.107

代理伺服器

開啟代理功能

tomcat-srv1

192.168.30.106

web服務

指向共用存儲

tomcat-srv2

192.168.30.7

web服務

指向共用存儲

memcached

192.168.30.6

共用存儲

 

 

2、下載提供，實驗所依賴的.jar包

memcached-session-manager項目地址，http://code.google.com/p/memcached-session-manager/， https://github.com/magro/memcached-session-manager

① 下載如下jar文件至各tomcat節點的tomcat安裝目錄下的lib目錄中，尋找自己需要的版本號，tc的版本號要與tomcat版本相同。

　　memcached-session-manager-1.8.3.jar

　　memcached-session-manager-tc7-1.8.3.jar

　　spymemcached-2.11.1.jar

　　msm-javolution-serializer-1.8.3.jar

　　javolution-5.4.3.1.jar

我已經下到了我的網盤，有需要的私聊 http://pan.baidu.com/s/1nvGFgKD

② 把這些包，上傳到 lib 目錄下

/usr/local/tomcat/lib

 

3、配置nginx代理

vim /etc/nginx/nginx.conf

upstream tomcat_srv {    #在http 段配置
server 192.168.30.106:8080 weight=1;
server 192.168.30.7:8080 weight=2;
}

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

systemctl start nginx 開啟服務

4、在server.xml 中配置

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

<Context path="/test" docBase="test" reloadable="true">
　　<Manager className="de.javakaffee.web.msm.MemcachedBackupSessionManager"
　　memcachedNodes="192.168.30.106:11211"
　　requestUriIgnorePattern=".*\.(ico|png|gif|jpg|css|js)$"
　　transcoderFactoryClass="de.javakaffee.web.msm.serializer.javolution.JavolutionTranscoderFactory"/>
</Context>

5、和上實驗一樣，創建測試頁面並測試

頁面訪問http://192.168.30.107/test/session.jsp；輪詢，但是session ID是一樣的，會話保持成功

已經會話保持

 


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