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Java應用伺服器之tomcat session server msm搭建配置

  在上一篇部落格中,我們介紹了tomcat自帶的cluster元件配置session replication cluster,回顧請參考https://www.cnblogs.com/qiuhom-1874/p/13363590.html;session複製叢集的原理就是通過多播通訊的方式,把節點的session資訊傳送給叢集其他節點;這種session複製叢集有一個缺陷,如果後端tomcat server 一旦增多,那麼對於後端用於傳送session資訊的網路會非常擁擠,到達一定的量以後,後端網路就可能癱瘓,這樣一來session複製叢集就失效了;這其中的原因就是因為各個節點通過多播通訊的方式傳送session;為了解決這樣的問題,我們需要重新想辦法把使用者的session存起來;常用的解決方案就是找一臺伺服器或一組伺服器用來存使用者的session,在使用者訪問tomcat伺服器時,後端tomcat伺服器都到我們指定的伺服器存取session,這樣一來不管前端排程器把請求排程到後端任何一臺server上,後端server都會去session伺服器上存取session,通過這樣的方式,我們可以把使用者的資訊共享給其他節點;但是我們需要注意一點後端儲存session的伺服器可能存在單點;常用作為session伺服器的有memcached和redis;它們都是鍵值型別的資料庫,不同的是memcached它的值是流式化型別的資料,什麼意思呢?也就是說往memcached資料庫裡存放資料,必須把資料先通過流式化工具編碼成資料流,然後存入到memcached中,如果需要取資料出來,它需要再通過流式化工具還原成之前的資料;而redis的值相比memcached的值要豐富很多,它不需要流式化工具將資料編碼成資料流,它可以直接存到redis中;

  msm是什麼?它都全稱叫memcached session manager 該元件的作用就是用來解決session共享的;以下是官方介紹:memcached-session-manager是一個tomcat會話管理器,用於將會話保持在memcached或Redis中,用於高可用性,可伸縮性和容錯性的Web應用程式。它支援粘性和非粘性配置,並且當前與tomcat 6.x,7.x,8.x和9.x一起使用。對於粘性會話,支援會話故障轉移(tomcat崩潰),對於非粘性會話,這是預設設定(預設情況下,不同的tomcat為不同的請求提供會話服務)。此外,通過會話遷移也支援memcached故障轉移(memcached崩潰)。也不應有任何單點故障,因此當memcached失敗時,會話不會丟失;簡單講就是把tomcat的session資訊存放在memcached中,當後端tomcat宕機,它上面存放的session不會丟失,因為都存放到memcached中了,如果memcached是單點,它也支援多節點;其實memcached到多節點不是memcached自身到功能,它是通過使用memcached客戶端來實現到,其原理很簡單,就是通過客戶端把session同時寫到多個節點上去,預設情況只有一臺memcached工作,當或當節點故障時,它會立即切換到備用節點;

  msm搭建

  環境說明

名稱 IP地址
代理伺服器nginx 192.168.16.197 80
tomcatA+memcached1 192.168.16.196 8080,11211
tomcatB+memcached2 192.168.16.198 8080,11211

 

 

 

 

 

  首先配置nignx 負載均衡tomcatA和tomcatB,然後在tomcatA和tomcatB上部署一個測試應用,部署的過程和配置可以參考前邊的部落格,我這裡就不闡述了;https://www.cnblogs.com/qiuhom-1874/p/13337003.html;

  在tomcatA,tomcatB上安裝memcached,並啟動memcached

[root@node01 ~]# yum install -y memcached 
Loaded plugins: fastestmirror
Loading mirror speeds from cached hostfile
 * base: mirrors.aliyun.com
 * extras: mirrors.aliyun.com
 * updates: mirrors.aliyun.com
base                                                                                                       | 3.6 kB  00:00:00     
docker-ce-stable                                                                                           | 3.5 kB  00:00:00     
epel                                                                                                       | 4.7 kB  00:00:00     
extras                                                                                                     | 2.9 kB  00:00:00     
mariadb                                                                                                    | 2.9 kB  00:00:00     
updates                                                                                                    | 2.9 kB  00:00:00     
(1/2): epel/x86_64/updateinfo                                                                              | 1.0 MB  00:00:00     
(2/2): epel/x86_64/primary_db                                                                              | 6.9 MB  00:00:01     
Resolving Dependencies
--> Running transaction check
---> Package memcached.x86_64 0:1.4.15-10.el7_3.1 will be installed
--> Finished Dependency Resolution

Dependencies Resolved

==================================================================================================================================
 Package                       Arch                       Version                                  Repository                Size
==================================================================================================================================
Installing:
 memcached                     x86_64                     1.4.15-10.el7_3.1                        base                      85 k

Transaction Summary
==================================================================================================================================
Install  1 Package

Total download size: 85 k
Installed size: 176 k
Downloading packages:
memcached-1.4.15-10.el7_3.1.x86_64.rpm                                                                     |  85 kB  00:00:00     
Running transaction check
Running transaction test
Transaction test succeeded
Running transaction
  Installing : memcached-1.4.15-10.el7_3.1.x86_64                                                                             1/1 
  Verifying  : memcached-1.4.15-10.el7_3.1.x86_64                                                                             1/1 

Installed:
  memcached.x86_64 0:1.4.15-10.el7_3.1                                                                                            

Complete!
[root@node01 ~]# systemctl start memcached
[root@node01 ~]# ss -tnl
State      Recv-Q Send-Q                    Local Address:Port                                   Peer Address:Port              
LISTEN     0      128                                   *:11211                                             *:*                  
LISTEN     0      128                                   *:22                                                *:*                  
LISTEN     0      100                           127.0.0.1:25                                                *:*                  
LISTEN     0      100                                [::]:8009                                           [::]:*                  
LISTEN     0      128                                [::]:11211                                          [::]:*                  
LISTEN     0      100                                [::]:8080                                           [::]:*                  
LISTEN     0      128                                [::]:22                                             [::]:*                  
LISTEN     0      100                               [::1]:25                                             [::]:*                  
LISTEN     0      1                    [::ffff:127.0.0.1]:8005                                           [::]:*                  
[root@node01 ~]# 

  提示:在node02上也是上面的操作,啟動memcached後,如果能夠看到11211埠啟動起來了,說明memcached的環境就準備好了;

  準備連線memcached所需要用到的jar包

#!/bin/bash

 wget https://repo1.maven.org/maven2/de/javakaffee/msm/memcached-session-manager/2.3.2/memcached-session-manager-2.3.2.jar
 wget https://repo1.maven.org/maven2/de/javakaffee/msm/memcached-session-manager-tc7/2.3.2/memcached-session-manager-tc7-2.3.2.jar
 wget https://repo1.maven.org/maven2/de/javakaffee/msm/msm-kryo-serializer/2.3.2/msm-kryo-serializer-2.3.2.jar
 wget https://repo1.maven.org/maven2/de/javakaffee/kryo-serializers/0.45/kryo-serializers-0.45.jar
 wget https://repo1.maven.org/maven2/com/esotericsoftware/kryo/3.0.3/kryo-3.0.3.jar
 wget https://repo1.maven.org/maven2/com/esotericsoftware/minlog/minlog/1.2/minlog-1.2.jar
 wget https://repo1.maven.org/maven2/com/esotericsoftware/reflectasm/reflectasm/1.09/reflectasm-1.09.jar
 wget https://repo1.maven.org/maven2/org/ow2/asm/asm/5.2/asm-5.2.jar
 wget https://repo1.maven.org/maven2/org/objenesis/objenesis/2.6/objenesis-2.6.jar
 wget https://repo1.maven.org/maven2/net/spy/spymemcached/2.12.3/spymemcached-2.12.3.jar
View Code

  提示:我上面是把jar包的連線都整理到一個指令碼中,我們可以直接進入到tomcat存放jar的位置,執行指令碼,即可把對對應jar包下載到tomcat存放jar包的目錄下;通常yum安裝到tomcat它的jar存放地是/usr/share/java/tomcat/;msm的文件地址https://github.com/magro/memcached-session-manager/wiki/SetupAndConfiguration;

  提示:這裡需要注意點,我們點選對應名稱時,它跳轉的地址是http,會導致我們訪問不到,解決辦法就是把http改成https就可以訪問到了;上面紅框中的jar包是msm中核心包,除了上面的三個包以外,還需要下載序列化的工具包元件,如下

  提示:msm序列化工具支援kryo,javolution,xstream,flexjson,根據自己的需求下載對應的序列化工具元件包就行了;

  下載好上面的核心包,驅動包,以及序列化工具包,接下來就可以在tomcat中配置連線memcached(tomcatA和tomcatB都要下載上面的jar包)

  tomcatA上的配置

  提示:以上配置表示,在訪問/myapp這個uri時啟動MemcachedBackupSessionManager的管理器,這個管理器就是用於存放session的;其中對於這個管理來說,裡面有幾個屬性,memcachedNodes表示指定memcached節點的標識,IP地址和埠,如果是多個節點,節點和節點之間用逗號隔開即可;failoverNodes用於指定失敗轉移節點的標識,如上配置的是m1,這也就意味m2是活動節點;只有當m2宕機後,m1才會接替m2;requestUriIgnorePattern表示忽略匹配指定模式的請求uri資源;transcoderFactoryClass用於指定序列化工具的類,這個需要同我們之前的序列化工具名稱來;比如我們使用的是javolution虛擬化工具,我們需要把寫成transcoderFactoryClass="de.javakaffee.web.msm.serializer.javolution.javolutionTranscoderFactory";

  對於tomcatB的server.xml的配置除了jvmRoute的值不一樣外,其他配置都是一樣的;到此基於msm的session伺服器就配置好了;

  驗證:重啟tomcatA和tomcatB,然後用瀏覽器訪問nginx地址,看看通過nginx負載均衡後,訪問到後端server是怎麼響應客戶端的?

  訪問nginx所在主機地址的/myapp,看看會怎麼響應客戶端?

  首次訪問

  第二次訪問

  第三次訪問

  第四次訪問

  提示:從上面的訪問結果來看,第一次訪問會在響應報文新增一個set-cookie的首部。第二次訪問時,客戶端會通過請求首部cookie把之前的set-cookie的值攜帶上去訪問服務端,此時服務端收到客戶端傳送過來的cookie,給客戶端響應了一個和第一次訪問時一樣的頁面;但是第二次並沒有響應首部set-cookie;第三次客戶端訪問服務端,攜帶之前的cookie,此時被排程到node02上進行響應了,在響應首部又給客戶端了一個set-cookie,和之前的值,變化的只有後面的jvmRoute的標識;頁面響應的中的sessionid的值和前一個session的值一樣;第四次訪問,客戶端就把第三次訪問響應的set-cookie的值攜帶上去訪問服務端,服務端又給它響應一個set-cookie的值,sessionID的值沒有變化,變化的只有後面的jvmRoute的值,此時頁面顯示的sessionID第三次的頁面一樣;不一樣的是一個是node01響應的,一個是node02響應的,說明排程器在輪詢的排程請求;這個和我們之前的session replication cluster 訪問結果一樣;

  把memcached2停掉看看客戶端是否還可以訪問後端server?

  用瀏覽器訪問看看會有什麼變化?用剛才訪問的瀏覽器,接著訪問

  提示:可以看到我們剛才的訪問並沒有什麼影響;

  換個瀏覽器訪問或者關閉之前的訪問,從新開啟瀏覽器訪問

  提示:可以看到換了一個瀏覽器後,我們再次訪問後面的memcached就是m1,說明本次訪問的session存放在m1上;

  從新斷開原有的連線,重新啟動瀏覽器訪問服務端

  提示:可以看到,從新開啟瀏覽器訪問,響應的sessionID 還是以前的,只是m2變成了m1;這說明在m1上找到了對應的session,所以當之前訪問過服務端的客戶端再次訪問時,服務端會根據客戶端提供的cookie去session伺服器上查詢,如果session又對應的sessionID,那麼就把之前的狀態響應給客戶端;這同時也說明了m1和m2上都存在之前客戶端訪問的所有session資訊;

  恢復m2,看看對應訪問是否會從m2上取session?

  提示:可以看到當m2存活後,m1又會自動處於備份狀態,客戶端訪問服務端也會從m2上面取session信