Clusters about Tomat

1集群

1.1什么是集群

集群是一组协同工作的服务实体，用以提供比单一服务实体更具扩展性与可用性的服务平台。在客户端看来，一个集群就象是一个服务实体，但事实上集群由一组服务实体组成。

1.2集群的特性

与单一服务实体相比较，集群提供了以下两个关键特性：

1，可扩展性－－集群的性能不限于单一的服务实体，新的服务实体可以动态地加入到集群，从而增强集群的性能。

2，高可用性－－集群通过服务实体冗余使客户端免于轻易遇到outofservice的警告。在集群中，同样的服务可以由多个服务实体提供。如果一个服务实体失败了，另一个服务实体会接管失败的服务实体。集群提供的从一个出错的服务实体恢复到另一个服务实体的功能增强了应用的可用性。

为了具有可扩展性和高可用性特点，集群的必须具备以下两大能力：

（1）负载均衡－－负载均衡能把任务比较均衡地分布到集群环境下的计算和网络资源。

（2）错误恢复－－由于某种原因，执行某个任务的资源出现故障，另一服务实体中执行同一任务的资源接着完成任务。这种由于一个实体中的资源不能工作，另一个实体中的资源透明的继续完成任务的过程叫错误恢复。

负载均衡和错误恢复都要求各服务实体中有执行同一任务的资源存在，而且对于同一任务的各个资源来说，执行任务所需的信息视图（信息上下文）必须是一样的。

1.3集群的分类

集群主要分成三大类：高可用集群(HighAvailabilityCluster/HA)，负载均衡集群(LoadBalanceCluster)，高性能计算集群(HighPerformanceComputingCluster/HPC)

（1）高可用集群(HighAvailabilityCluster/HA)：一般是指当集群中有某个节点失效的情况下，其上的任务会自动转移到其他正常的节点上。还指可以将集群中的某节点进行离线维护再上线，该过程并不影响整个集群的运行。常见的就是2个节点做成的HA集群，有很多通俗的不科学的名称，比如"双机热备","双机互备","双机"，高可用集群解决的是保障用户的应用程序持续对外提供服务的能力。

（2）负载均衡集群(LoadBalanceCluster)：负载均衡集群运行时一般通过一个或者多个前端负载均衡器将工作负载分发到后端的一组服务器上，从而达到将工作负载分发。这样的计算机集群有时也被称为服务器群（ServerFarm）。一般web服务器集群、数据库集群和应用服务器集群都属于这种类型。这种集群可以在接到请求时，检查接受请求较少，不繁忙的服务器，并把请求转到这些服务器上。从检查其他服务器状态这一点上看，负载均衡和容错集群很接近，不同之处是数量上更多。

（3）高性能计算集群(HighPerformanceComputingCluster/HPC)：高性能计算集群采用将计算任务分配到集群的不同计算节点而提高计算能力，因而主要应用在科学计算领域。这类集群致力于提供单个计算机所不能提供的强大的计算能力

1.4Tomcat集群配置的优缺点

通常配置tomcat集群有三种方式：使用DNS轮询，使用apacher-proxy代理方式，使用apachemod_jk方式。

（1）DNS轮询的缺点：当集群中某台服务器停止之后，用户由于dns缓存的缘故，便无法访问服务，必须等到dns解析更新，或者这台服务器重新启动。还有就是必须把集群中的所有服务端口暴露给外界，没有用apache做前置代理的方式安全，并且占用大量公网IP地址，而且tomcat还要负责处理静态网页资源，影响效率。优点是集群配置最简单，dns设置也非常简单。

（2）R-proxy的缺点：当其中一台tomcat停止运行的时候，apache仍然会转发请求过去，导致502网关错误。但是只要服务器再启动就不存在这个问题。

（3）mod_jk方式的优点是，Apache会自动检测到停止掉的tomcat，然后不再发请求过去。缺点就是，当停止掉的tomcat服务器再次启动的时候，Apache检测不到，仍然不会转发请求过去。

R-proxy和mod_jk的共同优点是.可以只将Apache置于公网，节省公网IP地址资源。可以通过设置来实现Apache专门负责处理静态网页，让Tomcat专门负责处理jsp和servlet等动态请求。共同缺点是：如果前置Apache代理服务器停止运行，所有集群服务将无法对外提供。R-proxy和mod_jk对静态页面请求的处理，都可以通设置来选取一个尽可能优化的效果。这三种方式对实现最佳负载均衡都有一定不足，mod_jk相对好些，可以通过设置lbfactor参数来分配请求任务。

1.5Apache+Tomcat

Apache+Tomcat整合的目标：

（1）可以提高整体web服务器性能，将动态页面交给tomcat处理，将静态文件交给apache处理，可以大大提高服务器的静态文件处理性能。

（2）可以实现web服务器的负载均衡，服务器可采用集群的方式来响应客户端请求。Apache的作用是做代理，将请求分发给各个tomcat处理，tomcat作为集群服务器处理请求。这样可以提高整体web服务器性能和访问量。

（3）可以实现无缝升级应用程序和容错处理，在tomcat集群中如果有一个tomcat挂掉了，用户还可以通过其他tomcat来进行访问，同时如果我们想升级应用程序，我们可以通过升级每个tomcat的应用程序来实现升级，在升级的过程中不会影响web服务器的访问。

下面就是以1个apache+2个tomcat通过mod_jk配置集群。

1.6环境说明

所需软件包：

JDK：jdk-6u7-linux-i586.bin

Apache：httpd-2.2.19.tar.gz

Tomcat：apache-tomcat-7.0.16.tar.gz

Mod_jk：mod_jk-1.2.31-httpd-2.2.x.so

服务器：

服务器系统版本信息：CentOSrelease5.3

服务器IP：172.30.4.6

2软件安装

2.1安装说明

将下载好的软件保存到服务器上：目录为/usr/tomcattest，也可以建立其他文件夹保存。

JDK：jdk-6u7-linux-i586.bin

Apache：httpd-2.2.19.tar.gz

Tomcat：apache-tomcat-7.0.16.tar.gz

Mod_jk：mod_jk-1.2.31-httpd-2.2.x.so

2.2JDK安装

1)	拷贝软件包
[root@172-30-4-6 ~]# mkdir /usr/java     #创建jdk安装目录
[root@172-30-4-6 ~]# cd /usr/tomcattest   #进入jdk软件包目录
[root@172-30-4-6 tomcattest]# cp jdk-6u7-linux-i586.bin /usr/java  #将jdk安装文件拷贝到安装目录

2)	安装JDK
[root@172-30-4-6 tomcattest]# cd /usr/java  #进入jdk安装目录
[root@172-30-4-6 java]# ./ jdk-6u7-linux-i586.bin   #执行安装jdk文件

3)	配置环境变量
 [root@172-30-4-6 java] vim /etc/profile   #修改系统环境变量文件
#添加内容如下：
export JAVA_HOME=/usr/java/jdk1.6.0_02
    	 export JAVA_BIN=/usr/java/jdk1.6.0_02/bin
    	export PATH=$PATH:$JAVA_HOME/bin
    	export CLASSPATH=.:$JAVA_HOME/lib/dt.jar:$JAVA_HOME/lib/tools.jar
        	export JAVA_HOME JAVA_BIN PATH CLASSPATH
[root@172-30-4-6 profile]# cd /usr/bin   
	[root@172-30-4-6 profile]# ln -s -f /usr/java/jdk1.6.0_02/jre/bin/java 
  	 [root@172-30-4-6 profile]# ln -s -f /usr/java/jdk1.6.0_02/bin/javac  

4)	测试
[root@172-30-4-6 profile]# java -version         #查看java安装版本
显示结果：java version "jdk1.6.0_02"

2.3Apache安装

1)	解压
[root@172-30-4-6 ~]# cd /usr/tomcattest   #进入apache软件包目录
[root@172-30-4-6 tomcattest]# tar -zxvf httpd-2.2.19.tar.gz  #解压apache安装文件

2)	安装
[root@172-30-4-6 tomcattest]# cd httpd-2.2.19      #进入apache安装目录
[root@172-30-4-6 httpd-2.2.19]# ./configure --prefix=/usr/apache   # configure参数可以自己根据需要修改，可以使用—help获得相关命令参数信息。
[root@172-30-4-6 httpd-2.2.19]# make    #编译
[root@172-30-4-6 httpd-2.2.19]# make install   #安装

3)	启动
[root@172-30-4-6 httpd-2.2.19]# cd /usr/apache/  #进入apache安装目录
[root@172-30-4-6 apache]# ./bin/apachectl start   #启动apache服务器
	
4)	测试
访问apache服务器：http://172.30.4.6
响应结果：It works！  #apache服务器安装成功

2.4Tomcat安装

1.	解压
[root@172-30-4-6 ~]# cd /usr/tomcattest   #进入tomcat软件包目录
[root@172-30-4-6 tomcattest]# tar –zxvf apache-tomcat-7.0.16.tar.gz  #解压tomcat安装包

2.	安装
[root@172-30-4-6 tomcattest]# cp -P apache-tomcat-7.0.16 /usr/tomcat1  #拷贝tomcat1
[root@172-30-4-6 tomcattest]# cp -P apache-tomcat-7.0.16 /usr/tomcat2  #拷贝tomcat2
	
3.	配置
因为该例子是在同一台服务器上安装两个tomcat服务器，避免服务器端口使用冲突，tomcat1端口采用默认配置，tomcat2端口需要重新配置。
[root@172-30-4-6 tomcattest]# cd /usr/tomcat2/conf   #进入tomcat2配置目录，可修改server.xml配置文件
[root@172-30-4-6 tomcattest]# cd /usr/tomcat1/conf   #进入tomcat1配置目录，可修改server.xml配置文件
[root@172-30-4-6 conf]# vim server.xml        #修改tomcat2配置文件
（1）	修改server端口号
#tomcat1 默认配置
<Server port="8005" shutdown="SHUTDOWN">
#tomcat2 修改端口号为9005
<Server port="9005" shutdown="SHUTDOWN">

（2）	修改HTTP connector端口号
#tomcat1默认配置
<Connector port="8080" protocol="HTTP/1.1" 
               connectionTimeout="20000" 
               redirectPort="8443" />
	#tomcat2 修改端口号为9080
	<Connector port="9080" protocol="HTTP/1.1" 
               connectionTimeout="20000" 
               redirectPort="8443" />

（3）	修改 AJP connector 端口号
#tomcat1 默认配置
<Connector port="8009" protocol="AJP/1.3" redirectPort="8443" />
#tomcat2 修改端口号9009
<Connector port="9009" protocol="AJP/1.3" redirectPort="8443" />

（4）	修改 engine 名称
#tocmat1 修改jvmRoute=”tomcat1”
<Engine name="Catalina" defaultHost="localhost" jvmRoute="tomcat1">
#tocmat2 修改jvmRoute=”tomcat2”
<Engine name="Catalina" defaultHost="localhost" jvmRoute="tomcat2">

4.	启动
[root@172-30-4-6 tomcattest]# /usr/tomcat1/bin/startup.sh    #启动tomcat1
[root@172-30-4-6 tomcattest]# /usr/tomcat1/bin/startup.sh    #启动tomcat2

5.	测试
#tomcat1测试
http://172.30.4.6:8080
#tomcat2 测试
http://172.30.4.6:9080

结果：显示tomcat首页

3集群配置

3.1apache+mod_jk+tomcat配置

1，	httpd.conf的配置 
[root@172-30-4-6 ~]# cd /usr/apache/conf         #进入apache配置目录
[root@172-30-4-6 conf]# vim httpd.conf         #修改httpd.conf配置文件
 		Include conf/mod_jk.conf            #增加include配置

2，	mod_jk.conf的配置
[root@172-30-4-6 conf]# touch mod_jk.conf      #创建mod_jk.conf文件
[root@172-30-4-6 conf]# vim mod_jk.conf       #修改mod_jk配置
#mod_jk 配置mod_jk包
LoadModule jk_module modules/mod_jk-1.2.31-httpd-2.2.x.so
#workers 配置工作负责文件
JkWorkersFile conf/workers.properties
#jk log 配置jk日志文件
JkLogFile logs/mod_jk.log
#jk log leve 配置日志级别
JkLogLevel info
# 配置jk日志内存共享
JkShmFile logs/mod_jk.shm
#balancer 配置负载均衡模式
JkMount /*.jsp balancer

[root@172-30-4-6 conf]# cp /usr/tomcattest/mod_jk-1.2.31-httpd-2.2.x.so /usr/apache/modules    #将mod_jkb包拷贝到apache的modules目录下

3，	workers.properties的配置
[root@172-30-4-6 conf]# touch workers.properties      #创建worker.properties文件
[root@172-30-4-6 conf]# vim workers.properties
#tomcat1的配置
worker.tomcat1.port=8009
worker.tomcat1.host=172.30.4.6
worker.tomcat1.reference=worker.template
worker.tomcat1.activation=A
#worker.tomcat1.lbfactor=1
#tomcat2 的配置
worker.tomcat2.port=9009
worker.tomcat2.host=172.30.4.6
worker.tomcat2.reference=worker.template
worker.tomcat2.activation=A
#worker.tomcat2.lbfactor=1
worker.list=balancer
#balancer 负载配置
worker.balancer.type=lb
worker.balancer.balance_workers=tomcat1,tomcat2
worker.balancer.sticky_session=1
#tempalte 负载模板配置
worker.template.type=ajp13

3.2测试

1，创建测试项目

新建一个项目：项目名称都为TestTomcat

新建一个jsp页面：名称为testjsp.jsp

<%@ page language="java" import="java.util.Date"contentType="text/html; charset=UTF-8" pageEncoding="UTF-8"%>

<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/html4/loose.dtd">
<html>
<head>
<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=UTF-8">
<title>欢迎访问</title>
</head>
<body>
<%
System.out.println(new Date()+"=============tomcat1=================");
%>
tomcat1=======<%=new Date()%>
</body>
</html>

2，发布项目

（1）将测试项目打包，包名为TestTomcat.war，将测试项目发布到tomcat1服务器上。

（2）修改项目testjsp.jsp文件

<%@ page language="java" import="java.util.Date"contentType="text/html; charset=UTF-8" pageEncoding="UTF-8"%>

<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/html4/loose.dtd">
<html>
<head>
<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=UTF-8">
<title>欢迎访问</title>
</head>
<body>
<%
System.out.println(new Date()+"=============tomcat2=================");
%>
tomcat2=======<%=new Date()%>
</body>
</html>

（3）将修改后的项目TestTomcat.war发布到tomcat2服务器上

3，测试集群

分别在不同的客户端上访问apache代理服务器。

http://172.30.4.6/TestTomcat/testjsp.jsp

访问结果：

tomcat2=======WedJun2913:25:03CST2011

或者

tomcat1======WedJun2913:26:03CST2011

4Session复制

在Tomcat集群中实现session同步，可以通过session共享和复制来实现，下面以session复制来实现session同步。

4.1Session复制配置

1，Tomcat中server.xml的配置

[root@172-30-4-6~]#cd/usr/tomcat1/conf#进入tomcat配置目录

[root@172-30-4-6conf]#vimserver.xml#修改server.xml配置

#在<Enginename="Catalina"defaultHost="localhost"jvmRoute="tomcat1">后面加上以下配置：

<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="228.0.0.4"  
                        port="45564"  
                        frequency="500"  
                        dropTime="3000"/>  
            <Receiver className="org.apache.catalina.tribes.transport.nio.NioReceiver"  
                      address="auto"   #默认为auto，改为自己的IP
                      port="4000"    #同一台服务器上的tomcat必须修改为不同的端口，tomcat1修改为4001，tomcat2修改为4002。
                      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.MessageDispatch15Interceptor"/>  
          </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.JvmRouteSessionIDBinderListener"/>  
          <ClusterListener className="org.apache.catalina.ha.session.ClusterSessionListener"/>  
        </Cluster>

#分别给集群中每个tomcat在Engine后添加cluster配置，需要修改红色部分的配置：

address=”172.30.4.6”#本机IP地址

port=”4001”#同一机器需要修改端口号，tomcat1为4001，tomcat2为4002

2，Tomcat应用项目中web.xml的配置

[root@172-30-4-6~]#cd/usr/tomcat1/webapps#进入到web应用项目中

[root@172-30-4-6webapps]#vim/TestTomcat/WEB-INF/web.xml#修改web.xml

#在web.xml文件中加入

<!--此应用将与群集服务器复制Session-->
<distributable/>

4.2测试

1，修改项目文件

[root@172-30-4-6~]#cd/usr/tomcat1/webapps#进入到web应用项目中

[root@172-30-4-6webapps]#vim/TestTomcat/testjsp.jsp#修改testjsp.jsp

<%@ page language="java" import="java.util.Date"contentType="text/html; charset=UTF-8" pageEncoding="UTF-8"%>

<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/html4/loose.dtd">
<html>
<head>
<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=UTF-8">
<title>欢迎访问</title>
</head>
<body>
<%
System.out.println(new Date()+"=============tomcat1=================");
session.setAttribute("name", "tomcat1");
%>
tomcat1=======<%=new Date()%>===<%=session.getId() %>===<%=session.getAttribute("name") %>
</body>
</html>

[root@172-30-4-6 ~]# cd /usr/tomcat2/webapps   #进入到web应用项目中 
[root@172-30-4-6 webapps]# vim /TestTomcat/ testjsp.jsp     #修改testjsp.jsp

<%@ page language="java" import="java.util.Date"contentType="text/html; charset=UTF-8" pageEncoding="UTF-8"%>

<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/html4/loose.dtd">
<html>
<head>
<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=UTF-8">
<title>欢迎访问</title>
</head>
<body>
<%
System.out.println(new Date()+"=============tomcat2=================");
%>
tomcat2=======<%=new Date()%>===<%=session.getId() %>===<%=session.getAttribute("name") %>
</body>
</html>

2，测试

（1）访问http://172.30.4.6/TestTomcat/testjsp.jsp

页面显示结果为：

tomcat1===ThuJun3011:24:10CST2011==27E35C1389F5595A17F8B5FD00561EDA.tomcat1===tomcat1

（2）关闭tomcat1

[root@172-30-4-6~]#/usr/tomcat1/bin/shutdown.sh

（3）访问http://172.30.4.6/TestTomcat/testjsp.jsp

页面显示结果为：

tomcat2==ThuJun3011:37:42CST2011===605087B0015E978752640DB389B874A2.tomcat2===tomcat1

#证明session复制成功