Tomcat基础《一》----WEB技术
Tomcat基础《二》----Tomcat基础介绍
负载均衡
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，这就需要调度，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。
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协议在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
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。
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值一般不能持久存储，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
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，为了速度，用了字典的技术
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，将给浏览器端重新发新的SessionID
更换浏览器也将重新获得新的SessionID
有连接：是因为HTTP1.x基于TCP协议，是面向连接的，需要3次握手、4次断开。
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
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
Tomcat的同步节点不宜过多，互相即时通信同步session需要太多带宽
每一台都拥有全部session，内存占用太多
3、session server
session 共享服务器，使用memcached、redis做共享的Session服务器。
规划
主机名 t0 服务为调度器 nginx httpd IP：192.168.32.7
主机名 t1 服务为Tomcat1 JDK8、Tomcat8 IP：192.168.32.17
主机名 t2 服务为Tomcat2 JDK8、Tomcat8 IP：192.168.32.27
每台主机的域名解析，这里每一台主机都要进行DNS域名解析
192.168.32.7 t0.likai.com t0
192.168.32.17 t1.likai.com t1
192.168.32.27 t2.likai.com t2
在window10 中也可以添加域名解析，方面直接访问更加直观:
C:\Windows\System32\drivers\etc\hosts
192.168.32.7 t0.likai.com t0
192.168.32.17 t1.likai.com t1
192.168.32.27 t2.likai.com t2
环境变量配置
# vim /etc/profile.d/tomcat.sh
export CATALINA_HOME=/usr/local/tomcat
export PATH=$CATALINA_HOME/bin:$PATH
项目路径配置
# mkdir -pv /data/webapps/ROOT #在tomcat的2台服务器中创建该目录
编写测试jsp文件，内容在下面
# vim /data/webapps/ROOT/index.jsp
[root@node1 ROOT]#cat index.jsp #在tomcat的2台服务器中都是一样的index.jsp文件
<%@ 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>
# scp -r server.xml 192.168.32.27:/usr/local/tomcat
启动Tomcat服务
# startup.sh
测试用jsp
t1和t2节点的/data/webapps/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> #在哪一个节点上
<div><%=request.getLocalAddr() + ":" + request.getLocalPort() %></div> #本地地址 本地端口
<div>SessionID = <span style="color:blue"><%=session.getId() %></span></div> #sessionid 变化
<%=new Date()%> #当前时间
</body>
</html>
t1虚拟主机配置
[root@node1 tomcat]#pwd
/usr/local/tomcat
[root@node1 tomcat]#vim conf/server.xml
<Engine name="Catalina" defaultHost="t1.likai.com"> #后面可以加jvmRoute="Tomcat1" 进行标识
</Host>
<Host name="t1.likai.com" appBase="/data/webapps"
unpackWARs="true" autoDeploy="true">
</Host>
</Engine>
t2虚拟主机配置
[root@node2 tomcat]#pwd
/usr/local/tomcat
[root@node2 tomcat]#vim conf/server.xml
<Engine name="Catalina" defaultHost="t2.likai.com">
</Host>
<Host name="t2.likai.com" appBase="/data/webapps" autoDeploy="true" />
</Host>
</Engine>
访问查看是否启动tomcat：
t1 域名访问
t1 ip地址访问
t2 域名访问
t2 ip地址访问
Nginx调度
# yum install nginx
# cp /etc/nginx/nginx.conf /etc/nginx/nginx.conf.bak
# vim /etc/nginx/nginx.conf
# nginx -t
# systemctl start nginx.service
nginx配置如下
upstream tomcats { #配置在server之外 和server同级
#ip_hash; # 先禁用看看轮询，之后开启开黏性
server t1.magedu.com:8080;
server t2.magedu.com:8080;
}
server {
location ~* \.(jsp|do)$ { #或者直接是根/ 全部代理 这里只是代理.jsp和.do结尾的文件
proxy_pass http://tomcats;
}
}
[root@node0 ~]#nginx -t
nginx: the configuration file /etc/nginx/nginx.conf syntax is ok
nginx: configuration file /etc/nginx/nginx.conf test is successful
[root@node0 ~]#ss -ntlp
State Recv-Q Send-Q Local Address:Port Peer Address:Port
LISTEN 0 128 *:80 *:*
users:(("nginx",pid=11784,fd=6),("nginx",pid=11783,fd=6),("nginx",pid=11782,fd=6))
LISTEN 0 128 *:22 *:*
users:(("sshd",pid=6369,fd=3))
LISTEN 0 100 127.0.0.1:25 *:*
users:(("master",pid=6591,fd=13))
LISTEN 0 128 :::80 :::*
users:(("nginx",pid=11784,fd=7),("nginx",pid=11783,fd=7),("nginx",pid=11782,fd=7))
LISTEN 0 128 :::22 :::*
users:(("sshd",pid=6369,fd=4))
LISTEN 0 100 ::1:25 :::*
users:(("master",pid=6591,fd=14))
测试http://t0.likai.com/index.jsp，可以看到轮询调度效果。
[root@node0 ~]#while :;do curl t0.likai.com ;sleep 1;done
<div>On tomcats</div>
<div>192.168.32.17:8080</div>
<div>SessionID = <span style="color:blue">285FDA55692674DF3925A37D2553FA5F.Tomcat1</span></div>
Sat Jan 18 20:37:45 CST 2020
<div>On tomcats</div>
<div>192.168.32.27:8080</div>
<div>SessionID = <span style="color:blue">AB9F8E1D1AE0879A1E8917674376453C.Tomcat2</span></div>
Sat Jan 18 20:37:46 CST 2020
<div>On tomcats</div>
<div>192.168.32.17:8080</div>
<div>SessionID = <span style="color:blue">C8C4F14B65C6F4177D431D0C48D97DFA.Tomcat1</span></div>
Sat Jan 18 20:37:47 CST 2020
<div>On tomcats</div>
<div>192.168.32.27:8080</div>
<div>SessionID = <span style="color:blue">A96F3BE11E76F2883B9C0A2972BB3E87.Tomcat1</span></div>
Sat Jan 18 20:37:48 CST 2020
#调度的时候SessionID会发生变化
访问t1
访问t12
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IP v6地址。
源地址会保持不变，但是sessionID依旧会改变，但是ip地址会被粘住，不改变了。
Httpd调度
使用httpd -M 可以看到proxy_balancer_module，用它来实现负载均衡。
#yum install httpd -y
关闭httpd默认主机
# cd /etc/httpd/conf
# vim httpd.conf
注释掉 #DocumentRoot "/var/www/html" #否则会看到默认的首页 ：119行
#pwd
/etc/httpd/conf.d
# vim vhosts.conf
# httpd -t
# systemctl start httpd
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
ProxySet指令也可以使用上面的参数。
在tomcat的配置中Engine使用jvmRoute属性
[root@node2 tomcat]#pwd
/usr/local/tomcat
[root@node2 tomcat]#vim conf/server.xml
t1、t2的tomcat配置中分别增加jvmRoute
<Engine name="Catalina" defaultHost="t1.likai.com" jvmRoute="Tomcat1">
<Engine name="Catalina" defaultHost="t2.likai.com" jvmRoute="Tomcat2">
</Host>
<Host name="t1.likai.com" appBase="/data/webapps" unpackWARs="true" autoDeploy="true">
</Host>
</Host>
<Host name="t2.likai.com" appBase="/data/webapps" autoDeploy="true" />
</Engine>
这样SessionID，就变成了这样SessionID = 9C949FA4AFCBE9337F5F0669548BD4DF.Tomcat2
conf.d/vhosts.conf内容如下
<VirtualHost *:80> #全部调度80端口
ProxyRequests Off #正向代理关闭
ProxyVia On
ProxyPreserveHost On
ProxyPass / balancer://lbtomcats/
ProxyPassReverse / balancer://lbtomcats/
</VirtualHost>
<Proxy balancer://lbtomcats>
BalancerMember http://t1.likai.com:8080 loadfactor=1 #loadfactor调度因子比例
BalancerMember http://t2.likai.com:8080 loadfactor=2
</Proxy>
loadfactor设置为1:2，便于观察。观察调度的结果是轮询的。
[root@node0 ~]#httpd -t
Syntax OK
[root@node0 ~]#ss -ntlp
State Recv-Q Send-Q Local Address:Port Peer Address:Port
LISTEN 0 128 *:80 *:*
users:(("httpd",pid=12130,fd=3),("httpd",pid=12129,fd=3),("httpd",pid=12128,fd=3),
("httpd",pid=12127,fd=3),("httpd",pid=12126,fd=3),("httpd",pid=12125,fd=3))
LISTEN 0 128 *:22 *:*
users:(("sshd",pid=6369,fd=3))
LISTEN 0 100 127.0.0.1:25 *:*
users:(("master",pid=6591,fd=13))
LISTEN 0 128 :::22 :::*
users:(("sshd",pid=6369,fd=4))
LISTEN 0 100 ::1:25 :::*
users:(("master",pid=6591,fd=14))
访问都是轮询的方式 按照1：2的调度
[root@node0 ~]#while :;do curl t0.likai.com ;sleep 1;done #t0.likai.com域名对应的ip为192.168.32.7
<div>On t0.likai.com</div>
<div>192.168.32.27:8080</div>
<div>SessionID = <span style="color:blue">BB57E96162B48B433318C70883C491AD.Tomcat2</span></div>
Sat Jan 18 21:12:23 CST 2020
<div>On t0.likai.com</div>
<div>192.168.32.27:8080</div>
<div>SessionID = <span style="color:blue">9E84960E58A1B31B4BE0135EC117FB0C.Tomcat2</span></div>
Sat Jan 18 21:12:24 CST 2020
<div>On t0.likai.com</div>
<div>192.168.32.17:8080</div>
<div>SessionID = <span style="color:blue">13AFB8EC49428221AA0162AC8CC91B1C.Tomcat1</span></div>
Sat Jan 18 21:12:25 CST 2020
<div>On t0.likai.com</div>
<div>192.168.32.27:8080</div>
<div>SessionID = <span style="color:blue">728490CED7B0DC6B1E0074099D5D3F48.Tomcat2</span></div>
Sat Jan 18 21:12:26 CST 2020
<div>On t0.likai.com</div>
<div>192.168.32.27:8080</div>
<div>SessionID = <span style="color:blue">EA6CE5844F38F45201D318BA0804A237.Tomcat2</span></div>
Sat Jan 18 21:12:27 CST 2020
<div>On t0.likai.com</div>
<div>192.168.32.17:8080</div>
<div>SessionID = <span style="color:blue">B65D993DCE4614ED38FF71557CAD8E6D.Tomcat1</span></div>
Sat Jan 18 21:12:28 CST 2020
使用session黏性
修改conf.d/vhosts.conf
Header add Set-Cookie "ROUTEID=.%{BALANCER_WORKER_ROUTE}e; path=/" env=BALANCER_ROUTE_CHANGED #关键代码
<VirtualHost *:80>
ProxyRequests Off
ProxyVia On
ProxyPreserveHost On
ProxyPass / balancer://lbtomcats/
ProxyPassReverse / balancer://lbtomcats/
</VirtualHost>
<Proxy balancer://lbtomcats>
BalancerMember http://t1.likai.com:8080 loadfactor=1 route=Tomcat1#route=Tomcat1和jvmRoute="Tomcat1保持一致
BalancerMember http://t2.likai.com:8080 loadfactor=2 route=Tomcat2 #这个route也要记得加上
ProxySet stickysession=ROUTEID #关键代码 以session为力度
</Proxy>
发现Session不变了，一直找的同一个Tomcat服务器。
[root@node0 ~]#while :;do curl t0.likai.com ;sleep 1;done
<div>On t0.likai.com</div>
<div>192.168.32.17:8080</div>
<div>SessionID = <span style="color:blue">9F3E60DDD7BB3B2B140F20A5FF42A38A.Tomcat1</span></div>
Sat Jan 18 21:20:54 CST 2020
<div>On t0.likai.com</div>
<div>192.168.32.17:8080</div>
<div>SessionID = <span style="color:blue">3DD63855DB4F073FC827C793E43E7E5A.Tomcat1</span></div>
Sat Jan 18 21:20:55 CST 2020
<div>On t0.likai.com</div>
<div>192.168.32.17:8080</div>
<div>SessionID = <span style="color:blue">5DCF9C47C295A5E822CFC9CBE240A8F5.Tomcat1</span></div>
Sat Jan 18 21:20:56 CST 2020
ip地址粘住，都是调度到Tomcat1 同一个服务器
ajp调度
修改conf.d/vhosts.conf
<VirtualHost *:80>
ProxyRequests Off
ProxyVia On
ProxyPreserveHost On
ProxyPass / balancer://lbtomcats/
ProxyPassReverse / balancer://lbtomcats/
</VirtualHost>
<Proxy balancer://lbtomcats>
BalancerMember ajp://t1.likai.com:8009 loadfactor=1 route=Tomcat1 #只需要改协议以及端口即可
BalancerMember ajp://t2.likai.com:8009 loadfactor=2 route=Tomcat2
#ProxySet stickysession=ROUTEID
</Proxy>
ProxySet stickysession=ROUTEID 先禁用看看切换效果，开启后看看黏住效果。
开启后，发现Session不变了，一直找的同一个Tomcat服务器。
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，都把Session做了持久化。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。
Tomcat Session复制集群
参考：https://tomcat.apache.org/tomcat-8.5-doc/cluster-howto.html 中的For the impatient 这节参考
以下是一些重要的默认值：
组播地址是228.0.0.4
组播端口为45564（端口和地址共同决定群集成员资格。
广播的IP是java.net.InetAddress.getLocalHost().getHostAddress()（确保您不广播127.0.0.1，这是一个常见错误）
侦听复制消息的TCP端口是范围中的第一个可用服务器套接字 4000-4100
侦听器已配置 ClusterSessionListener
配置了两个拦截器TcpFailureDetector，MessageDispatchInterceptor
多台机器时间必须同步
<Cluster className="org.apache.catalina.ha.tcp.SimpleTcpCluster"
channelSendOptions="8">
<Manager className="org.apache.catalina.ha.session.DeltaManager" #DeltaManager增量管理器 同步方式增量同步
expireSessionsOnShutdown="false"
notifyListenersOnReplication="true"/>
<Channel className="org.apache.catalina.tribes.group.GroupChannel"> #通信通道
<Membership className="org.apache.catalina.tribes.membership.McastService"
address="230.100.100.8" #多播地址和下面的端口port="45564"一致算一个多播复制组
port="45564"
frequency="500" #频率
dropTime="3000"/> #丢弃时间
<Receiver className="org.apache.catalina.tribes.transport.nio.NioReceiver" #异步I0
address="auto" #单播 auto自动绑定的是127.0.0.1 一般需要修改 需要指定一个本机有的地址
port="4000"
autoBind="100" #4000~4100端口地址范围
selectorTimeout="5000"
maxThreads="6"/>
<Sender className="org.apache.catalina.tribes.transport.ReplicationTransmitter"> #复制发送
<Transport
className="org.apache.catalina.tribes.transport.nio.PooledParallelSender"/> #用到并行池
</Sender>
<Interceptor
className="org.apache.catalina.tribes.group.interceptors.TcpFailureDetector"/>
<Interceptor #拦截器 解决TCP失败如何处理 消息通讯拦截修改
className="org.apache.catalina.tribes.group.interceptors.MessageDispatchInterceptor"/>
</Channel>
<Valve className="org.apache.catalina.ha.tcp.ReplicationValve" #复制阀门
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"/> #放到<Engube><HOST>中
</Cluster>
配置说明
Cluster 集群配置
Manager 会话管理器配置
Channel 信道配置
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
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。
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。
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
使用
添加到 所有虚拟主机都可以启用Session复制
添加到 ，该虚拟主机可以启用Session复制
最后，在应用程序内部启用了才可以使用
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
主机名 t0 服务为调度器 nginx httpd IP：192.168.32.7
主机名 t1 服务为Tomcat1 JDK8、Tomcat8 IP：192.168.32.17
主机名 t2 服务为Tomcat2 JDK8、Tomcat8 IP：192.168.32.27
本次把多播复制的配置放到缺省虚拟主机里面， 即Host之下。
特别注意修改Receiver的address属性为一个本机可对外的IP地址。
要在Tomcat 8容器中运行会话复制，应完成以下步骤：
您的所有会话属性都必须实现 java.io.Serializable
取消注释Clusterserver.xml中的元素
如果定义了自定义集群阀，请确保ReplicationValve 在server.xml的Cluster元素下也有定义
如果您的Tomcat实例在同一台机器上运行，请确保Receiver.port 每个实例的属性都是唯一的，在大多数情况下，Tomcat足够聪明，可以通过自动检测4000-4100范围内的可用端口自行解决此问题
确保你web.xml有 <distributable/>元素
如果您使用的是mod_jk，请确保在Engine上设置<Engine name="Catalina" jvmRoute="node01" > 了jvmRoute属性，并且jvmRoute属性值与worker.properties中的工作程序名称匹配。
确保所有节点都具有相同的时间并与NTP服务同步！
确保将您的负载均衡器配置为粘性会话模式。
[root@node1 tomcat]#cat conf/web.xml |tail -10
<!-- here, so be sure to include any of the default values that you wish -->
<!-- to use within your application. -->
<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/> #表示开启集群 一定要添加
</web-app>
t1的server.xml中，如下
<Host name="t1.likai.com" appBase="/data/webapps" autoDeploy="true" >
其他略去
<Receiver className="org.apache.catalina.tribes.transport.nio.NioReceiver"
address="192.168.32.17" #修改对应的ip地址
port="4000"
autoBind="100"
selectorTimeout="5000"
maxThreads="6"/>
t2的server.xml中，如下
<Host name="t2.likai.com" appBase="/data/webapps" autoDeploy="true" >
其他略去
<Receiver className="org.apache.catalina.tribes.transport.nio.NioReceiver"
address="192.168.32.27"
port="4000"
autoBind="100"
selectorTimeout="5000"
maxThreads="6"/>
Tomcat重启后，ss命令能看到tomcat监听在4000端口上
尝试使用刚才配置过得负载均衡(移除Session黏性)，测试发现Session还是变来变去。
准备web.xml
在应用中增加WEB-INF，从全局复制一个web.xml过来
#mkdir /data/webapps/ROOT/WEB-INF/
# cp /usr/local/tomcat/conf/web.xml /data/webapps/ROOT/WEB-INF/
为web.xml的 标签增加子标签 来开启该应用程序的分布式。
重启全部Tomcat，通过负载均衡调度到不同节点，返回的SessionID不变了。
[root@node1 tomcat]#ss -ntl
State Recv-Q Send-Q Local Address:Port Peer Address:Port
LISTEN 0 128 *:22 *:*
LISTEN 0 100 127.0.0.1:25 *:*
LISTEN 0 100 :::8009 :::*
LISTEN 0 100 :::8080 :::*
LISTEN 0 128 :::22 :::*
LISTEN 0 100 ::1:25 :::*
LISTEN 0 50 ::ffff:192.168.32.17:4000 #绑定在127.0.0.1错误 :::*
LISTEN 0 1 ::ffff:127.0.0.1:8005 :::*
[root@node2 tomcat]#ss -ntl
State Recv-Q Send-Q Local Address:Port Peer Address:Port
LISTEN 0 128 *:22 *:*
LISTEN 0 100 127.0.0.1:25 *:*
LISTEN 0 100 :::8009 :::*
LISTEN 0 100 :::8080 :::*
LISTEN 0 128 :::22 :::*
LISTEN 0 100 ::1:25 :::*
LISTEN 0 50 ::ffff:192.168.32.27:4000 #绑定在127.0.0.1错误 :::*
LISTEN 0 1 ::ffff:127.0.0.1:8005 :::*
来源：CSDN
作者：Magedu-M39-李凯
链接：https://blog.csdn.net/weixin_45651006/article/details/104023156