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项目实战8.1—tomcat企业级Web应用服务器配置与会话保持

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分类: Linux架构篇
 

tomcat企业级Web应用服务器配置与实战

环境背景：公司业务经过长期发展，有了很大突破，已经实现盈利，现公司要求加强技术架构应用功能和安全性以及开始向企业应用、移动APP等领域延伸，此时原来开发web服务的php语言已经不适应新的场景，需要上java技术架构，现要求你根据公司需要，实现基于java平台的web应用服务选型、搭建、实现和应用，此时你如何选择？

项目实战系列，总架构图 http://www.cnblogs.com/along21/p/8000812.html

本篇实战所需的包，都存放在我的网盘中 http://pan.baidu.com/s/1c2B7BO0，需要的私聊我。

实战一：在linux上，安装tomcat

1、下载安装java所需要的环境和开发工具包

（1）Java 所需要的环境和开发工具包介绍

JRE： Java Runtime Environment

JDK：Java Development Kit JRE

JRE顾名思义是java运行时环境，包含了java虚拟机，java基础类库。是使用java语言编写的程序运行所需要的软件环境，是提供给想运行java程序的用户使用的。

JDK顾名思义是java开发工具包，是程序员使用java语言编写java程序所需的开发工具包，是提供给程序员使用的。JDK包含了JRE，同时还包含了编译java源码的编译器javac，还包含了很多java程序调试和分析的工具：jconsole，jvisualvm等工具软件，还包含了java程序编写所需的文档和demo例子程序。如果你需要运行java程序，只需安装JRE就可以了。如果你需要编写java程序，需要安装JDK。JRE根据不同操作系统（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公司收购SUN公司的JRE版本。

（2）安装相应版本的rpm包 jdk-VERSION-OS-ARCH.rpm

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

centos7系统自带：jdk-1.8.0_25-linux-x64.rpm

java -version 显示java程序的版本信息

（3）安装完成后，要配置JAVA_HOME环境变量

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、下载安装tomcat

方法一：二进制安装（推荐）

（1）从官网下载tomcat二进制安装包 http://tomcat.apache.org/

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

（2）解包，设置目录

① 解包

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

② 为了方便管理，设置软连接，若以后换版本了，可以很容易切换

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

（3）设置环境配置管理脚本

vim /etc/profile.d/tomcat.sh

export CATALINA_BASE=/usr/local/tomcat
export PATH=$CATALINA_BASE/bin:$PATH
source /etc/profile.d/tomcat.sh 执行加载环境配置

方法二：yum安装

（1）安装

yum install tomcat -y #安装tomcat主程序
yum install -y tomcat-admin-webapps tomcat-docs-webapp tomcat-webapps #安装tomcat对应的页面
mkdir /var/lib/tomcat/webapps/{ROOT,test}/{WEB-INF,META-INF,classes,lib} -pv #创建页面所需要的工作目录

（2）rpm包安装的程序环境：

配置文件目录：/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

环境配置文件：/etc/sysconfig/tomcat #调整jdk内存使用大小等初始值

3、启动tomcat

（1）catalina.sh start

（2）测试本地8080端口是否正常监听

curl -I 127.0.0.1:8080

通过浏览器访问测试（需指定8080端口）

实战二：基于tomcat布署一个开源java产品

1、去网上下载开源Java 代码

可以去开源中国下载自己需要的https://www.oschina.net/

我已经下好一个，需要的私密我http://pan.baidu.com/s/1c2B7BO0

2、解包、布署和查看使用说明

① unzip zchuanzhao-jeesns-master.zip

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

如果你是自动布署，会自动在/webapps 下生成jeesns目录；若不是，可以自己unzip 解包，布署

autoDeploy="true" 是自动布署

③ cat README.md 有详细的操作过程

3、同步数据到数据库

（1）在数据库创建一个存放的库

MariaDB [(none)]> create database along;

（2）把数据同步到数据库

cd /jeesns/jeesns-web/database/

mysql -uroot -p -D along < jeesns.sql

4、修改数据库连接

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

修改数据库和登录用户和密码

5、访问页面，布署成功

① 登录首页 http://192.168.30.107:8080/jeesns

② 进入后台管理 http://192.168.30.107:8080/jeesns/manage/login

用户名：admin

密码：jeesns

③ 登录后台成功！

这个设计的还是挺高级的！！！ 大家可以尝试一番

实战三：实现LNMT，nginx代理tomcat

分析：就是由nginx 代理tomcat 来实现的

1、直接在nginx 上设置跳转

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、访问测试，http://192.168.30.107/

访问80端口，能代理到8080端口

3、实现集群代理服务

（1）先在http 段定义

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 段定义location

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

（3）创建测试页面

① 在server1 上定义一个页面

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 上定义一个页面

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）页面访问测试

轮询出现

实战四：LNMT的会话保持原理及基于ip_hash实现

1、原理：有三种类型的方法，实现会话保持的方法

(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

2、简单实现基于ip hash 实现会话保持

vim /etc/nginx/nginx.conf 只需加一条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、测试

访问页面，一直匹配到107的server 上，没有轮询；会话保持成功

实战四：基于tomcat会话集群实现LNMT的会话保持

原理：Tomcat集群的会话管理器，它通过将改变了会话数据同步给集群中的其它节点实现会话复制。这种实现会将所有会话的改变同步给集群中的每一个节点

1、环境准备

 

机器名称

IP配置

服务角色

备注

nginx

192.168.30.107

代理服务器

开启代理功能

tomcat-srv1

192.168.30.106

web服务

配置集群会话

tomcat-srv2

192.168.30.7

web服务

配置集群会话

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 开启服务

3、tomcat 集群会话的配置

注意：两台tomcat-srv的配置是一模一样的，除了测试的页面设置不同

cd /usr/local/tomcat/ 进入自己的tomcat 的目录下

vim conf/server.xml 在Engine 引擎段中，添加下面代码，注意：注释千万别加去

<Cluster className="org.apache.catalina.ha.tcp.SimpleTcpCluster" channelSendOptions="8"> 定义集群节点，“8”表示异步<Manager className="org.apache.catalina.ha.session.DeltaManager" 定义Manger采用DeltaManager 会话管理器
expireSessionsOnShutdown="false" 一个节点关闭，不影响集群其他session
notifyListenersOnReplication="true"/> 复制、删除操作通知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、配置注释

（1）Cluster配置：

Cluster(集群,族) 节点，如果你要配置tomcat集群，则需要使用此节点.

className 表示tomcat集群时,之间相互传递信息使用那个类来实现信息之间的传递.

channelSendOptions可以设置为2、4、8、10，每个数字代表一种方式

2 = Channel.SEND_OPTIONS_USE_ACK(确认发送)

4 = Channel.SEND_OPTIONS_SYNCHRONIZED_ACK(同步发送)

8 = Channel.SEND_OPTIONS_ASYNCHRONOUS(异步发送)

在异步模式下，可以通过加上确认发送(Acknowledge)来提高可靠性，此时channelSendOptions设为10，半同步

例：

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

（2）Manager

（a）Manager介绍

Manger对象用于实现HTTP会话管理的功能，Tomcat中有4种Manger的实现：

① StandardManager

Tomcat6的默认会话管理器，用于非集群环境中对单个处于运行状态的Tomcat实例会话进行管理。当Tomcat关闭时，这些会话相关的数据会被写入磁盘上的一个名叫SESSION.ser的文件，并在Tomcat下次启动时读取此文件。

② PersistentManager

当一个会话长时间处于空闲状态时会被写入到swap会话对象，这对于内存资源比较吃紧的应用环境来说比较有用。

③ DeltaManager

用于Tomcat集群的会话管理器，它通过将改变了会话数据同步给集群中的其它节点实现会话复制。这种实现会将所有会话的改变同步给集群中的每一个节点，也是在集群环境中用得最多的一种实现方式。

④ BackupManager

用于Tomcat集群的会话管理器，与DeltaManager不同的是，某节点会话的改变只会同步给集群中的另一个而非所有节点

（b）Manager配置

className－指定实现org.apache.catalina.ha.ClusterManager接口的类,信息之间的管理
expireSessionsOnShutdown－设置为true时，一个节点关闭，将导致集群下的所有Session失效
notifyListenersOnReplication－集群下节点间的Session复制、删除操作，是否通知session listeners

（3）Channel 频道的介绍和配置

（a）介绍

Channel是Tomcat节点之间进行通讯的工具。Channel包括4个组件：

Membership：集群的可用节点列表

Receiver ：接收器，负责接收消息

Sender ：发送器，负责发送消息

Interceptor ：Cluster的拦截器

（b）Membership 配置

① Membership：维护集群的可用节点列表，它可以检查到新增的节点，也可以检查到没有心跳的节点

② className－指定Membership使用的类

③ address－组播地址

④ port－组播端口

⑤ frequency－发送心跳(向组播地址发送UDP数据包)的时间间隔(单位:ms)。默认值为500

⑥ dropTime－Membership在dropTime(单位:ms)内未收到某一节点的心跳，则将该节点从可用节点列表删除。默认值为3000

注：组播（Multicast）：一个发送者和多个接收者之间实现一对多的网络连接。

一个发送者同时给多个接收者传输相同的数据，只需复制一份相同的数据包。

它提高了数据传送效率，减少了骨干网络出现拥塞的可能性

相同组播地址、端口的Tomcat节点，可以组成集群下的子集群

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，负责接收消息

接收器分为两种：BioReceiver(阻塞式)、NioReceiver(非阻塞式)

className－指定Receiver使用的类

address－接收消息的地址

port－接收消息的端口

autoBind－端口的变化区间

如果port为4000，autoBind为100，接收器将在4000-4099间取一个端口，进行监听

selectorTimeout－NioReceiver内轮询的超时时间

maxThreads－线程池的最大线程数

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 : 发送器，负责发送消息

Sender内嵌了Transport组件，Transport真正负责发送消息

Transport：定义传输方式

Transport分为两种：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的拦截器

① TcpFailureDetector－网络、系统比较繁忙时，Membership可能无法及时更新可用节点列表，此时TcpFailureDetector可以拦截到某个节点关闭的信息，并尝试通过TCP连接到此节点，以确保此节点真正关闭，从而更新集群可以用节点列表

② MessageDispatch15Interceptor－查看Cluster组件发送消息的方式是否设置为Channel.SEND_OPTIONS_ASYNCHRONOUS(Cluster标签下的channelSendOptions为8时)。 设置为Channel.SEND_OPTIONS_ASYNCHRONOUS时，MessageDispatch15Interceptor先将等待发送的消息进行排队，然后将排好队的消息转给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 : 监听器，监听Cluster组件接收的消息

使用DeltaManager时，Cluster接收的信息通过ClusterSessionListener传递给DeltaManager

例：

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

5、创建测试页面

mkdir webapps/test

cd webapps/test

① 设置一个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/> 表示分布式

② vim session.jsp 创建测试页面，在tomcat-srv1上是TomcatA；在tomcat-srv1上是TomcatB

<%@ page language="java" %>
<html>
<head><title>TomcatA</title></head> //TomcatA的标题
<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、测试

页面访问http://192.168.30.107/test/session.jsp；轮询，但是session ID是一样的，会话保持成功

已经会话保持

实战五：基于共享存储实现LNMT的会话保持

原理：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、环境准备

机器名称

IP配置

服务角色

备注

nginx

192.168.30.107

代理服务器

开启代理功能

tomcat-srv1

192.168.30.106

web服务

指向共享存储

tomcat-srv2

192.168.30.7

web服务

指向共享存储

memcached

192.168.30.6

共享存储

2、下载提供，实验所依赖的.jar包

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

① 下载如下jar文件至各tomcat节点的tomcat安装目录下的lib目录中，寻找自己需要的版本号，tc的版本号要与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

我已经下到了我的网盘，有需要的私聊 http://pan.baidu.com/s/1nvGFgKD

② 把这些包，上传到 lib 目录下

/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 开启服务

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、和上实验一样，创建测试页面并测试

页面访问http://192.168.30.107/test/session.jsp；轮询，但是session ID是一样的，会话保持成功

已经会话保持