tomcat企业级Web应用服务器配置与会话保持
负载均衡
1、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，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。
2、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协议的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
1、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。
（1）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
（2）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
（3）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，将重新获得新的SessionID
（4）更换浏览器也将重新获得新的SessionID
2、有连接：是因为它基于TCP协议，是面向连接的，需要3次握手、4次断开。
3、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
幂等性：在同一次程序运行当中，对同一个值进行求hash，每次的hash值都一致。
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
1、Tomcat的同步节点不宜过多，互相及时通信同步session需要太多带宽
2、每一台都拥有全部session，内存损耗太多
3、session server
session 共享服务器，使用memcached、redis做共享的Session服务器。
实战一：实现Nginx反向代理到tomcat服务器
1、环境准备：
| IP | 主机名 | 服务 | |
| 192.168.7.100 | t0 | 调度器 | Nginx 、HTTPD |
| 192.168.7.101 | t1 | tomcat1 | JDK8、Tomcat1 |
| 192.168.7.102 | t2 | tomcat2 | JDK8、tomcat2 |
2、修改三台主机的hosts配置文件
修改hosts文件，做域名解析，也要在本地电脑的etc/hosts文件中做域名解析
# vim /etc/hosts 192.168.7.100 t0.baidu.com t0 192.168.7.101 t1.baidu.com t1 192.168.7.102 t2.baidu.com t2
3、在tomcat（0和1）定义环境变量配置,并创建项目路径
# vim /etc/profile.d/tomcat.sh export CATALINA_HOME=/usr/local/tomcat export PATH=$CATALINA_HOME/bin:$PATH # . /etc/profile.d/tomcat.sh
新建项目目录
[root@computer-2 ~]# mkdir -pv /data/webapps/ROOT
在tomcat（0和1）服务器的/data/webapps/ROOT/目录下创建一个index.jsp文件，用来测试
# vim /data/webapps/ROOT/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>
<div><%=request.getLocalAddr() + ":" + request.getLocalPort() %></div>
<div>SessionID = <span style="color:blue"><%=session.getId() %></span></div>
<%=new Date()%>
</body>
</html>
4、配置tomcat（t0和t1）的配置文件
1、修改t0主机的tomcat配置文件
vim /usr/local/tomcat/conf/server.xnl
<Engine name="Catalina" defaultHost="t0.baidu.com"> #主要添加此行，将本地的localhost改为域名
</Host>
<Host name="t0.baidu.com" appBase="/data/webapps" autoDeploy="true" > #修改此行，此时不封口，就在下一行加上</Host>
</Host>
</Engine>
2、修改t1主机的tomcat配置文件
vim /usr/local/tomcat/conf/server.xml
<Engine name="Catalina" defaultHost="t1.baidu.com">
</Host>
<Host name="t1.baidu.com" appBase="/data/webapps" autoDeploy="true" >
</Host>
</Engine>
3、启动tomcat服务
# startup.sh
5、配置nginx反向代理服务器
# vim /etc/nginx/nginx.conf
upstream tomcats {
#ip_hash; # 先禁用看看轮询，之后开启开黏性
server t1.baidu.com:8080;
server t2.baidu.com:8080;
}
server {
location ~* \.(jsp|do)$ {
proxy_pass http://tomcats;
}
}
测试效果：
t0主机已经可以通过域名进行访问
t1主机也可以通过域名进行访问
实战二：LNMT的会话保持原理及基于ip_hash实现
(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
1、在t2主机安装nginx服务
# yum install nginx -y
2、修改t2主机的nginx配置文件，做反向代理到后端tomcat服务器上
vim /etc/nginx/nginx.conf
在http段定义
upstream tomcats {
#ip_hash;
server t0.baidu.com:8080;
server t1.baidu.com:8080;
}
在server段定义
location ~* \.(jsp|do)$ {
proxy_pass http://tomcats;
}
3、起动nginx服务
# nginx
测试效果：
此时是默认的轮询调度算法：会访问的是192.168.7.100的地址
再刷新一次就会变到192.168.7.101地址上，导致session ID变化，不能实现持久连接：
简单实现基于ip hash 实现会话保持
为了解决此session ID变化的问题，只需要在http段的upstream下面添加一列ip_hash即可，就会保持会话
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IPv6地址。
在http段定义
upstream tomcats {
ip_hash;
server t0.baidu.com:8080;
server t1.baidu.com:8080;
}
重启nginx： nginx -s reload
再次测试效果：
此时的session ID就会保持一致，会话保持，实现幂等性的性质。
实战三：实现LAMP的httpd调度会话保持
1、实现httpd的粘性调度
使用httpd -M 可以看到proxy_balancer_module，用它来实现负载均衡。
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
| 参数 | 缺省值 | 说明 |
| loadfactor | 定义负载均衡后端服务器权重，取值范围1 - 100 | |
| lbmethod | byrequests |
负载均衡调度方法。 |
| maxattempts | 1 |
放弃请求前实现故障转移的次数，默认为1，其最大值不应该大于总的节点数 |
| nofailover | Off |
如果后端服务器没有Session副本，可以设置为On不允许故障转移。Off故障可以转移 |
| stickysession |
调度器的sticky session名字，根据web后台编程语言不通，可以设置为 |
1、安装httpd服务
# yum install httpd - y
2、配置httpd服务，实现session粘性，保持会话持久
# vim /etc/httpd/conf.d/vhosts.conf #创建一个新的vhosts.conf配置文件
<VirtualHost *:80>
ServerName node1.baidu.com #本机的hosts域名解析
ProxyRequests Off
ProxyVia On
ProxyPreserveHost On
ProxyPass / balancer://lbtomcats/
ProxyPassReverse / balancer://lbtomcats/
</VirtualHost>
<Proxy balancer://lbtomcats>
BalancerMember http://t0.baidu.com:8080 loadfactor=1
BalancerMember http://t1.baidu.com:8080 loadfactor=2
</Proxy>
将httpd的主配置文件进行修改
# vim /etc/httpd/conf/httpd.conf 注释 #DocumentRoot "/var/www/html"
3、修改tomcat（0和1）的主配置文件
#vim /usr/local/tomcat/conf/server.xml <Engine name="Catalina" defaultHost="t0.baidu.com" jvmRoute="Tomcat1"> #加上后面的名称，方便辨认是哪个主机 <Engine name="Catalina" defaultHost="t1.baidu.com" jvmRoute="Tomcat2">
4、重启httpd和tomcat服务
# systemctl start httpd # shutdown.sh # startup.sh
查看网页效果
此时查看网页效果，就一直保持在一个主机上的会话，session ID也不会再变化
2、实现httpd服务的ajp调度
1、修改httpd主配置文件
# vim /etc/httpd/conf.d/vhosts.conf
<VirtualHost *:80>
<VirtualHost *:80>
ServerName node1.baidu.com
ProxyRequests Off
ProxyVia On
ProxyPreserveHost On
ProxyPass / balancer://lbtomcats/
ProxyPassReverse / balancer://lbtomcats/
</VirtualHost>
<Proxy balancer://lbtomcats>
BalancerMember ajp://t0.baidu.com:8009 loadfactor=1 route=Tomcat1
BalancerMember ajp://t1.baidu.com:8009 loadfactor=2 route=Tomcat2
ProxySet stickysession=ROUTEID
</Proxy>
2、重启服务
# systemctl reload httpd
测试网页，查看此时也是具有粘性，保留session ID的会话保持
总结：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，都将Session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。
实战四：实现LAMP及Tomcat Session集群（生产中用集群方式部署）
参考：https://tomcat.apache.org/tomcat-8.5-doc/cluster-howto.html
配置说明
1、Cluster 集群配置
2、Manager 会话管理器配置
3、Channel 信道配置
（1） 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
（2）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。
（3）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。
4、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
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
1、配置后端服务器t0的tomcat配置文件
vim /usr/local/tomcat/conf/server.xml
</Host> #此Host和最后一行对应
<Host name="t0.baidu.com" appBase="/data/webapps" autoDeploy="true" > #此项已经存在
<Cluster className="org.apache.catalina.ha.tcp.SimpleTcpCluster"
channelSendOptions="8">
<Manager className="org.apache.catalina.ha.session.DeltaManager"
expireSessionsOnShutdown="false"
notifyListenersOnReplication="true"/>
<Channel className="org.apache.catalina.tribes.group.GroupChannel">
<Membership className="org.apache.catalina.tribes.membership.McastService"
address="230.100.100.8" #主要修改多播地址，多播地址范围：224-239之间
port="45564"
frequency="500"
dropTime="3000"/>
<Receiver className="org.apache.catalina.tribes.transport.nio.NioReceiver"
address="192.168.7.100" #修改为本机的IP地址，其他选项都不需要再动
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.MessageDispatchInterceptor"/>
</Channel>
<Valve className="org.apache.catalina.ha.tcp.ReplicationValve"
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"/>
</Cluster>
</Host> #此host跟第一行对应
2、修改后端服务器t1主机的tomcat配置文件
</Host>
<Host name="t1.baidu.com" appBase="/data/webapps" autoDeploy="true" >
<Cluster className="org.apache.catalina.ha.tcp.SimpleTcpCluster"
channelSendOptions="8">
<Manager className="org.apache.catalina.ha.session.DeltaManager"
expireSessionsOnShutdown="false"
notifyListenersOnReplication="true"/>
<Channel className="org.apache.catalina.tribes.group.GroupChannel">
<Membership className="org.apache.catalina.tribes.membership.McastService"
address="230.100.100.8" #多播地址需要修改
port="45564"
frequency="500"
dropTime="3000"/>
<Receiver className="org.apache.catalina.tribes.transport.nio.NioReceiver"
address="192.168.7.101" #修改为本机的IP地址
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.MessageDispatchInterceptor"/>
</Channel>
<Valve className="org.apache.catalina.ha.tcp.ReplicationValve"
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"/>
</Cluster>
</Host>
在t1可以查看tomcat日志，可以看到t0的IP地址，两者之间添加为集群关系：
3、将httpd服务作为反向代理，修改httpd服务的配置文件，取消jdk配置文件的粘性。
#vim /etc/httpd/conf.d/vhosts.conf
<VirtualHost *:80>
ServerName node1.baidu.com
ProxyRequests Off
ProxyVia On
ProxyPreserveHost On
ProxyPass / balancer://lbtomcats/
ProxyPassReverse / balancer://lbtomcats/
</VirtualHost>
<Proxy balancer://lbtomcats>
BalancerMember ajp://t0.baidu.com:8009 loadfactor=1 route=Tomcat1
BalancerMember ajp://t1.baidu.com:8009 loadfactor=2 route=Tomcat2
#ProxySet stickysession=ROUTEID #取消此行即可
</Proxy>
4、在tomcat(0和1)上复制web.xml主配置文件
[root@mysql1 conf]# cp /usr/local/tomcat/conf/web.xml /data/webapps/ROOT/WEB-INF/
5、修改复制过来的配置文件,为web.xml的<web-app> 标签增加子标签：vim /data/webapps/ROOT/WEB-INF/web.xml
<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/> #只需要添加此行即可
</web-app>
6、重启httpd和tomcat服务
# systemctl restart httpd # shutdown.sh # startup.sh
测试网页效果：
此时可以看待tomcat1和tomcat2的session ID保持一致，实验完成
如果想实现LNMP集群会话保持，只需要将httpd的配置改为nginx配置，将nginx作为反向代理，upstream转发到后端服务器，其他的tomcat集群配置不变。
vim /etc/nginx/nginx.conf
upstream tomcat_srv { #在http 段配置
server 192.168.7.100:8080 weight=1;
server 192.168.7.101:8080 weight=2;
}
location / { #在server 段配置
proxy_pass http://tomcat_srv;
}
location ~* \.(jsp|do)$ {
proxy_pass http://tomcat_srv;
}
