tomcat负载均衡集群

tomcat集群内置session复制

应用程序服务会产生session；通过多播通讯的信道传递给同一个集群中的其余tomcat节点，这样用户的状态信息在当前集群中的所有tomcat上都是存在的，从而追踪到用户的活动；

缺点：当用户访问量较大时，则多播信道很快就会出现大量的多播信息，会造成拥堵，大量延迟；并且每个session数据都会存储在集群内的每个tomcat节点上，则会消耗每个节点的大量内存空间；

调度器向后端发送请求时，每个请求都可以模拟为一个单独的线程发送请求，早期时候想要追踪session，要么基于cookie绑定，要么基于客户端源ip绑定；

session是在服务器内存中被程序使用的，java是纯面向对象的编程语言，所以session对象数据都是放置在java程序运行的内存空间中被程序使用的；但是如果tomcat宕机，则所有session将会全部丢失，所以为了使session能够持久化保存，tomcat默认通过会话管理器组件，自动每隔一段时间将session同步到磁盘，一但tomcat宕机，会在tomcat重新启动后把session载入进来，避免session丢失；

delta manager会话管理组件，是用于tomcat会话集群中的解决方案；会把集群内的tomcat节点上的新session同步到集群内的其余tomcat节点，其余节点的delta manager接收到新的session后，会把新session合并到自己所管理的会话中。delta manager是一个跨节点的会话同步工具，实现了每个tomcat节点都可以写和读；

tomcat集群通过多播方式进行通讯，默认监听地址为228.0.0.4，端口为45564；由于每一个节点都要接收其他节点发送来的会话，因此每一个节点都应该监听在一个套接字上，通过一个TCP套接字接收对方传来的数据，同时本身应该有一个发送器，把自己本身的session内容基于多播信道发送给集群内其余节点；为了避免传输过程中发生错误，需要校验信息的完整性，有探测TCP传输中错误和验证整个报文完整性的各种组件；

实现架构

tomcat集群配置

http://tomcat.apache.org/tomcat-8.5-doc/cluster-howto.html #tomcat集群配置官方文档

集群内每个tomcat节点都需要进行配置；

1、catalina.sh stop     #修改配置文件前，需要先停止tomcat进程，否则修改完后退出tomcat会报错

2、vim /usr/local/tomcat/conf/server.xml     #tomcat集群配置
<Engine name="Catalina" defaultHost="localhost" jvmRoute="tomcatA">       #每个tomcat节点都需要指定不同的jvmRoute值
        <Cluster className="org.apache.catalina.ha.tcp.SimpleTcpCluster"  
                 channelSendOptions="8">

          <Manager className="org.apache.catalina.ha.session.DeltaManager"#指定使用的会话管理组件为delta manager
                   expireSessionsOnShutdown="false"                       #指定当节关闭后会话是不会超时的
                   notifyListenersOnReplication="true"/>                  #主要监听资源变动；当session变化时通知监听器

          <Channel className="org.apache.catalina.tribes.group.GroupChannel">           #Channel组件定义多播会话通讯信道
            <Membership className="org.apache.catalina.tribes.membership.McastService"  #配置多播成员关系判定
                        address="228.0.0.4"     #多播地址
                        port="45564"            #多播信道通讯端口
                        frequency="500"         #成员节点发送心跳间隔时间，单位是毫秒
                        dropTime="3000"/>       #指定时间内节点没有发送任何心跳，则从集群中踢除该成员，单位毫秒
            <Receiver className="org.apache.catalina.tribes.transport.nio.NioReceiver"  #接收器；接收session
                      address="192.168.39.101"  #指定接收器地址；不指定则默认自动绑定一个本机可用地址
                      port="4000"               #接收端口
                      autoBind="100"            #自动绑定间隔时间，单位毫秒
                      selectorTimeout="5000"    #对应地址的超时时间
                      maxThreads="6"/>          #接收session的最大线程数；取决于集群规模

            <Sender className="org.apache.catalina.tribes.transport.ReplicationTransmitter">  #Sender发送器；把自己的会话发送给其余节点；PooledParallelSender轮询并发发送器，获取成员列表，把session轮询逐一发送给成员
              <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"/>   #探测器；用于探测传输过程中是否存在传输错误；检查报文完整性
          </Channel>

          <Valve className="org.apache.catalina.ha.tcp.ReplicationValve"             #阀门；过滤出和session复制相关的报文
                 filter=""/>
          <Valve className="org.apache.catalina.ha.session.JvmRouteBinderValve"/>    #JVM路由绑定器；判断出集群内jvm进程数量(tomcat实例)，和engine上jvmRoute标识相关；jvmRoute用于识别出集群中不同的engine
          <Deployer className="org.apache.catalina.ha.deploy.FarmWarDeployer"        #定义部署器
                    tempDir="/tmp/war-temp/"      #同步给其余节点时，指定临时目录
                    deployDir="/tmp/war-deploy/"  #指定所要部署的目标目录
                    watchDir="/tmp/war-listen/"   #监控所要发生变化的目录
                    watchEnabled="false"/>        #是否开启监控功能
#部署器；把一个应用程序的会话部署为集群会话时，当部署应用程序时，只需要把应用程序部署到一个节点上，部署器会自动把应用程序内容同步给其余成员部署；不要开启此功能，会出错误
          <ClusterListener className="org.apache.catalina.ha.session.ClusterSessionListener"/>   #侦听器；侦听集群中资源内容变化；整个集群内任何一个节点的session发生变化时，侦听器能够侦听资源变动          
        </Cluster>
        
        <Host name="localhost"  appBase="webapps"
            unpackWARs="true" autoDeploy="true">
        <Context path="myapp" docBase="/webapps/myapp" reloadable=""/>     #给默认虚拟主机做一个location别名，指定资源真实路径；此处可有可无，根据自己意愿进行配置
###注意：
（1）虽然配置了tomcat集群session复制，但是前端调度器最好还是基于cookie做会话绑定；同步session是有延迟的，如果是轮询，则有可能调度的节点session还未进行同步；如果做了cookie绑定，则一个节点故障，则重新调度时，其余节点还会有session；
（2）将cluster组建放置在engine或host组建中即可；放在engine中对所有host生效，放在一个host中，只对当前host生效；

3、mkdir /webapps/myapp/WEB-INF -pv

4、cp /usr/local/tomcat/conf/web.xml /webapps/myapp/WEB-INF/   #web.xml复制到当前应用的WEB-INF目录下，则只对此应用生效，如果修改默认的web.xml则对所有应用生效

5、chown tomcat.tomcat /webapps -R

6、vim /webapps/myapp/WEB-INF/web.xml
<web-app
	<distributable/>       #集群内每个tomcat节点都需要配置此项；此项配置在web-app下，不要配置在web-app下其他组件内
	
7、catalina.sh start

nginx配置

1、vim /etc/nginx/nginx.conf
http {
	
	upstream tomcatservers {        #配置反向代理
        server 192.168.39.101:8080;
        server 192.168.39.102:8080;
    }
	
    server {
    	...
    	location / {
           proxy_pass http://tomcatservers;   #nginx会重新构建请求报文，访问tomcat默认虚拟主机的指定应用程序
        }	

2、systemctl restart nginx

3、浏览器访问：http://192.168.39.100/myapp