• 项目实战8—tomcat企业级Web应用服务器配置与会话保持


    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。

    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

    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

    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

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