- 会话保持
- Tomcat Cluster
- Tomcat实现会话粘滞
- Tomcat实现会话集群
- Tomcat实现会话服务器
一、会话保持
三种实现方式：
- session sticky：会话粘滞
- source_ip：源IP地址绑定
nginx: ip_hash
haproxy: source
lvs: sh - cookie：cookie绑定
nginx：hash
haproxy: cookie
- source_ip：源IP地址绑定
- session cluster：会话集群
delta session manager - session server：会话服务器
redis(store), memcached(cache)
二、Tomcat Cluster：Tomcat 集群
httpd或nginx作为调度器，三种实现方式：
- nginx + tomcat cluster
- httpd + tomcat cluster
httpd: mod_proxy, mod_proxy_http, mod_proxy_balancer
tomcat cluster: http connector - httpd + tomcat cluster
httpd: mod_proxy, mod_proxy_ajp, mod_proxy_balancer
tomcat cluster: ajp connector
（一）nginx作为调度器
（1）配置tomcat cluster
ntpdate 172.18.0.1
// 分别将两台主机命名为node1.hellopeiyang.com和node2.hellopeiyang.com
hostnamectl set-hostname node1.hellopeiyang.com
hostnamectl set-hostname node2.hellopeiyang.com
yum install java-1.8.0-openjdk-devel tomcat tomcat-webapps tomcat-admin-webapps tomcat-docs-webapp tomcat-webapps
systemctl start tomcat
mkdir -pv /usr/share/tomcat/webapps/myapp/WEB-INF
vim /usr/share/tomcat/webapps/myapp/index.jsp
// node1主机上的内容
<%@ page language="java" %>
TomcatA
TomcatA.magedu.com
Session ID
<% session.setAttribute("magedu.com","magedu.com"); %>
<%= session.getId() %>
Created on
<%= session.getCreationTime() %>
// node2主机上的内容
<%@ page language="java" %>
TomcatB
TomcatB.magedu.com
Session ID
<% session.setAttribute("magedu.com","magedu.com"); %>
<%= session.getId() %>
Created on
<%= session.getCreationTime() %>
分别测试node1和node2的tomcat服务，成功运行
（2）配置nginx调度器
ntpdate 172.18.0.1
yum install nginx
systemctl start nginx
hostnamectl set-hostname www.hellopeiyang.com
vim /etc/nginx/nginx.conf
upstream tcsrvs {
server 192.168.136.130:8080;
server 192.168.136.131:8080;
}
server {
listen 80 default_server;
server_name www.hellopeiyang.com;
root /usr/share/nginx/html;
location / {
proxy_pass http://tcsrvs;
}
}
nginx -t
nginx -s reload
登录nginx服务器的文本服务，成功调度
（二）httpd作为调度器，通过http协议
-
BalancerMember：定义后端服务器
语法：BalancerMember [balancerurl] url [key=value [key=value ...]]status：状态
D：服务器不可用
H：服务器只有在其他服务器都不可用时才提供服务loadfactor：负载因子，即权重
lbmethod：调度算法
byrequests：默认，按照设置的权重调度，相当于wrr
bytraffic：按照流量调度
bybusyness：按照存在的连接调度，相当于lc-
实现httpd通过http协议调度
- tomcat cluster 保持不变，现在配置httpd服务
ntpdate 172.18.0.1
yum install httpd
vim /etc/httpd/conf.d/httpd-tomcat.conf
BalancerMember http://192.168.136.130:8080
BalancerMember http://192.168.136.131:8080
ProxySet lbmethod=byrequests
ServerName www.hellopeiyang.com
ProxyVia On
ProxyRequests Off
ProxyPreserveHost On
Require all granted
ProxyPass / balancer://tcsrvs/
ProxyPassReverse / balancer://tcsrvs/
systemctl start httpd
测试成功进行调度
（三）httpd作为调度器，通过ajp协议
- tomcat cluster 保持不变，现在配置httpd服务
mv /etc/httpd/conf.d/httpd-tomcat.conf /etc/httpd/conf.d/httpd-tomcat.conf.bak
vim /etc/httpd/conf.d/ajp-tomcat.conf
BalancerMember ajp://192.168.136.130:8009 loadfactor=2
BalancerMember ajp://192.168.136.131:8009 loadfactor=1
ProxySet lbmethod=byrequests
ServerName www.hellopeiyang.com
ProxyVia On
ProxyRequests Off
ProxyPreserveHost On
Require all granted
ProxyPass / balancer://tcsrvs/
ProxyPassReverse / balancer://tcsrvs/
httpd -t
systemctl restart httpd
测试成功按照权重进行调度
当后端服务器出现故障不能提供服务时，调度器具备健康状态检查功能；
当将后端node2服务器的tomcat服务关闭时，自动全部调度至node1
（四）启用httpd的调度器管理接口
vim /etc/httpd/conf.d/ajp-tomcat.conf // 添加以下几行内容
SetHandler balancer-manager
ProxyPass !
Require all granted // 演示用，实际工作要具体设置权限，并设置账号认证
systemctl restart httpd
三、Tomcat实现会话粘滞(session sticky)
httpd实现通过cookie会话粘滞
原理：客户端的第一次请求调度至后方主机后，响应报文经过调度器时会添加cookie说明具体被调度至后方哪一台主机。此后客户端的请求报文报文都会附带此cookie信息，调度器通过cookie信息调度至第一次调度到的主机，实现会话粘滞。
实现过程：主要是在httpd服务器上对balancer设定不同的cookie_ID
vim /etc/httpd/conf.d/ajp-tomcat.conf
// 添加自定义cookie属性ROUTEID
Header add Set-Cookie "ROUTEID=.%{BALANCER_WORKER_ROUTE}e;path=/" env=BALANCER_ROUTE_CHANGED
// 给cookie的ROUTEID赋值，下一条语句作用相似
BalancerMember ajp://192.168.136.130:8009 loadfactor=2 route=TomcatA
BalancerMember ajp://192.168.136.131:8009 loadfactor=1 route=TomcatB
ProxySet lbmethod=byrequests
// 设置以ROUTEID作为会话粘滞的依据
ProxySet stickysession=ROUTEID // 设置以ROUTEID作为会话粘滞的依据
ServerName www.hellopeiyang.com
ProxyVia On
ProxyRequests Off
ProxyPreserveHost On
Require all granted
ProxyPass / balancer://tcsrvs/
ProxyPassReverse / balancer://tcsrvs/
SetHandler balancer-manager
ProxyPass !
Require all granted
httpd -t
systemctl reload httpd
在浏览器上测试成功，从客户端的第二次请求开始，请求报文都包含有cookie信息，内容中存在设置的ROUTEID
- 通过http协议实现负载均衡、会话粘滞与ajp协议下的实现非常相似，只需修改http协议与端口号即可，不再赘述
四、Tomcat实现会话集群(session cluster)
实现原理：与会话粘滞通过配置调度器实现不同，会话集群是通过设置后台tomcat服务器，在tomcat服务器集群的内部主机中以多播通信同步会话信息，实现会话保持的
实现过程：在每台tomcat服务器上执行以下配置
// 配置启用集群，将下列配置放置于或中
vim /etc/tomcat/server.xml
// 确保Engine的jvmRoute属性配置正确
//每个服务器的jvmRoute值不同
// 配置webapps
vim /usr/share/tomcat/webapps/myapp/WEB-INF/web.xml
调度器可以使用nginx, httpd调度，在浏览器测试，成功进行了session cluster
从测试结果看出：尽管调度器分别调度至后台的两台tomcat服务器，但是两台服务器提供服务的session id相同，证明通过集群实现了会话保持
五、Tomcat实现会话服务器(session server)
（一）memcached：高性能、分布式的内存对象缓存系统
（1）特性：
- k/v cache：仅可存储可序列化数据；存储项：k/v
- 智能性一半依赖于客户端（调用memcached的API开发程序），一半依赖于服务端
- 分布式缓存：互不通信的分布式集群
- 分布式系统请求路由方法：取模法，一致性哈希算法，算法复杂度：O(1)
- 清理过期缓存项：
- 缓存耗尽：LRU，最近最少使用算法
- 缓存项过期：惰性清理机制（标记过期缓存而不删除，新缓存直接覆盖旧缓存，减少了系统开销）
（2）安装配置：
- 由CentOS 7 base仓库直接提供：
yum install memcached - 监听的端口：
11211/tcp, 11211/udp - 文件结构：
主程序：/usr/bin/memcached
配置文件：/etc/sysconfig/memcached
Unit File：memcached.service - 协议格式：memcached协议
文本格式，易理解，效率低
二进制格式，效率高
（3）命令：
- 统计类：stats, stats items, stats slabs, stats sizes
- 存储类：set, add, replace, append, prepend
- 命令格式：
- 检索类：get, delete, incr/decr
- 清空：flush_all
（4）memcached程序的常用选项：
- -m
：缓存的最大内存空间，默认64MB - -c
：最大并发连接，默认1024 - -u
：以指定的用户身份来运行进程 - -l
：监听的IP地址，默认为本机所有地址 - -p
：监听的TCP端口， 默认11211 - -U
：监听的UDP端口，默认11211，当为0时为关闭UDP监听 - -M：内存耗尽时，不执行LRU清理缓存，而是拒绝存入新的缓存项，直到有多余的空间可用时为止
- -f
：增长因子；默认是1.25 - -t
：启动的用于响应用户请求的线程数
（二）实现memcached缓存下的session server
（1）实现环境：
使用memcached-session-manager作为会话管理器，需要下载相应的jar包
项目地址：https://github.com/magro/memcached-session-manager
（2）实现过程：
- 项目地址下载相关的jar包，并复制jar包至tomcat的库目录中
cp memcached-session-manager-${version}.jar /usr/share/java/tomcat/
cp memcached-session-manager-tc${6,7,8}-${version}.jar /usr/share/java/tomcat/
cp spymemcached-${version}.jar /usr/share/java/tomcat/
cp msm-kryo-serializer-${version}.jar /usr/share/java/tomcat/
cp kryo-serializers-${0.34+}.jar /usr/share/java/tomcat/
cp kryo-${3.x}.jar /usr/share/java/tomcat/
cp minlog.${version}.jar /usr/share/java/tomcat/
cp reflectasm.${version}.jar /usr/share/java/tomcat/
cp asm-${5.x}.jar /usr/share/java/tomcat/
cp objenesis-${2.x}.jar /usr/share/java/tomcat/
- 分别在两个tomcat上的某host上定义一个用于测试的context容器，并在其中创建一个会话管理器
vim /etc/tomcat/server.xml
- 测试用例仍旧使用之前的myapp应用，启动memcached和tomcat服务
systemctl start memcached
systemctl start tomcat
- 调度器服务器上使用nginx或httpd配置转发，方法如上文，不再赘述
在浏览器中测试，可以确定session ID在负载均衡环境中保持不变