nginx+tomcat+memcache实现负载均衡、session共享

实验架构图：

Table of Contents

1、配置tomcat

2、安装memcache

3、查看tomcat和memcache是否配置好

4、nginx实现负载均衡：

5、客户端进行测试：

6、验证结论：

7、总结：

实验环境：

linux  redhat6.5   防火墙关闭，三台虚拟机和一台物理机

解释： nginx做为反向代理，实现静动分离，将客户动态请求根据权重随机分配给两台tomcat服务器，memcache做为两台tomcat的共享session数据服务器。

1、配置tomcat

在test2和test3分别配置tomcat服务(这里只演示test2的配置，配置有区别的地方已经用红色标出来)

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[root@test2 ~]# tar zxf jdk-7u79-linux-x64.tar.gz -C /usr/local
[root@test2 ~]# ln -s /usr/local/jdk1.7.0_79/ /usr/local/jdk
[root@test2 ~]# vim /etc/profile

export JAVA_HOME=/usr/local/jdk
export CLASSPATH=.:$JAVA_HOME/lib:$JAVA_HOME/jre/lib
export PATH=$PATH:$JAVA_HOME/bin

[root@test2 ~]# source /etc/profile             //刷新环境变量

[root@test2 ~]# which java             //查看java路径
/usr/local/jdk/bin/java
[root@test2 ~]# which javac
/usr/local/jdk/bin/java

此时java环境就搭建好了

[root@test2 ~]# vim test.java            //写一个java程序试试看能否运行，内容如下：

public class test
{
        public static void main(String[] args)
        {
                System.out.println("hello world");
        }
}

[root@test2 ~]# javac test.java          //进行编译
[root@test2 ~]# java test             //运行java

此时我们安装tomcat

[root@test2 ~]# tar zxf apache-tomcat-7.0.37.tar.gz -C /usr/local/
[root@test2 ~]# cd /usr/local/
[root@test2 local]# ln -s apache-tomcat-7.0.37/ tomcat              //做个软链接

[root@test2 local]# cd tomcat/apache-tomcat-7.0.37/

[root@test2 apache-tomcat-7.0.37]# mv * ..

[root@test2 apache-tomcat-7.0.37]# cd

session 的序列化方案官方推荐的有 4 种:
1. java serialization
2. msm-kryo-serializer
3. msm-javolution-serializer
4. msm-xstream-serializer
其中性能最好的序列化方案是 Kryo,此实验我们采用 kryo 方式。

把如下jar软件包下载好放置到/usr/local/tomcat/lib 目录中,jar软件包包含如下内容：

[root@test2 jar]# cd
[root@test2 ~]# mv jar/  /usr/local/tomcat/lib
[root@test2 ~]# cd /usr/local/tomcat/lib/jar/
[root@test2 jar]# mv * ..
[root@test2 jar]# cd ..
[root@test2 lib]# ls

[root@test2 ~]# rm -rf jar

[root@test2 ~]# vim /usr/local/tomcat/conf/context.xml                 //配置memcache缓存

......

<Manager className="de.javakaffee.web.msm.MemcachedBackupSessionManager"
  memcachedNodes="n1:172.25.1.12:11211,n2:172.25.1.13:11211" //memcache的两个节点，11211是memcache的端口号
    failoverNodes="n1"             //test3和test2的区别是在这里写n2
      requestUriIgnorePattern=".*\.(ico|png|gif|jpg|css|js)$"
        transcoderFactoryClass="de.javakaffee.web.msm.serializer.kryo.KryoTranscoderFactory"
          />
</Context>

[root@test2 local]# cd tomcat/
[root@test2 tomcat]# bin/startup.sh                 //开启tomcat服务； /usr/local/tomcat/bin/shutdown.sh 为关闭tomcat服务

   //查看tomcat的端口号

此时，浏览器分别输入test2和test3对应的ip及服务端口号8080进行查看：

均可以访问到，此时test2和test3两主机的tomcat服务就搭建完成啦。

温馨提示：如果访问时出现网页空白的情况，可以尝试用ps命令查看tomcat（java）的进程id号，然后kill -9 id 将进程杀掉，然后重启服务，再次查看应该就可以了，网页还是出不来你可以先将配置memcache的配置文件刚才添加的内容删掉，看是否可以访问，若可以，则说明是配置文件添加的内容的问题；若不能访问，则是下载过程中的问题。

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2、安装memcache

test2和test3上执行：

"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""'

[root@test2 ~]# yum install -y memcache

[root@test2 ~]# /etc/init.d/memcached start

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3、查看tomcat和memcache是否配置好

[root@test2 ～]# cd /usr/local/tomcat/logs/
[root@test2 logs]# > catalina.out
[root@test2 logs]# cd -
/usr/local/tomcat
[root@test2 tomcat]# ./bin/startup.sh
Using CATALINA_BASE:   /usr/local/tomcat
Using CATALINA_HOME:   /usr/local/tomcat
Using CATALINA_TMPDIR: /usr/local/tomcat/temp
Using JRE_HOME:        /usr/local/jdk
Using CLASSPATH:       /usr/local/tomcat/bin/bootstrap.jar:/usr/local/tomcat/bin/tomcat-juli.jar
[root@test2 tomcat]# cd -
/usr/local/tomcat/logs
[root@test2 logs]# cat catalina.out                    //看到如下结果，说明已经配置成功

4、nginx实现负载均衡：

用nginx默认自带的proxy和upstream模块来实现后端web负载均衡，用nginx的sticky模块实现session共享

这里要用到sticky模块，所以提前下载nginx及nginx-sticky-module压缩包,进行源码编译，具体步骤看上一篇博客的后半片（扩展模块sticky部分），这里不再赘述。

上文博客连接：https://blog.csdn.net/weixin_41922887/article/details/89421210

只在test1上进行：

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[root@test1 ~]# useradd -s /sbin/nologin nginx                //创建nginx程序用户，编译的时候用到

[root@test1 ~]# id nginx

nginx已经实现sticky模块的负载均衡

[root@test1 ~]# /opt/nginx/sbin/nginx -t                 //查看nginx的状态

修改配置文件

[root@test1 ~]# vim /opt/nginx/conf/nginx.conf

user  nginx   nginx;                                 //刚才创建的nginx用户

worker_processes  2;
events {
    worker_connections  65535;
}

http {
    upstream server {
    sticky;                             //sticky模块，目的是当同一个用户动态访问时将请求发到同一个tomcat上，实现session的共享
    server 172.25.1.12:8080;
    server 172.25.1.13:8080;
    }
    include       mime.types;
    default_type  application/octet-stream;

sendfile        on;
    keepalive_timeout  65;

#gzip  on;

server{
        listen       80;
        server_name  www.westos.org;                         //访问时的域名
    location / {
              root   html;
              index  index.html index.htm;
    }
        location ~ \.jsp$ {                                                //所有 jsp 页面交给 tomcat 处理,动静分离
                proxy_pass http://server;
    }

error_page   500 502 503 504  /50x.html;
        location = /50x.html {
            root   html;
        }
    }
}

[root@test1 ~]# /opt/nginx/sbin/nginx -t            //检查语法是否有错误

[root@test1 ~]# /opt/nginx/sbin/nginx           //开启服务

此时，我们的所有服务就搭建完成了。

5、客户端进行测试：

测试nginx服务：

静态测试：

在test1上执行：

[root@test1 ~]# cd /opt/nginx/html/                   //nginx的默认发布路径
[root@test1 html]# ls
50x.html index.html
[root@test1 html]# vim cxx.html                     //写一个静态的文件cxx.html
<h1>it's a static nginx</h1>

此时在网页进行测试：

动态测试：
test2和test3都执行（这里只演示test2）：

[root@test2 ~]# cd /usr/local/tomcat/webapps/ROOT/
[root@test2 ROOT]# vim test.jsp

The time is:<%=new java.util.Date() %>

客户端进行访问：

再如：

[root@test2 ROOT]# vim cxx.jsp

<%@ page contentType="text/html; charset=GBK" %>
<%@ page import="java.util.*" %>
<html><head><title>Cluster App Test</title></head>
<body>
Server Info:
<%
out.println(request.getLocalAddr() + " : " + request.getLocalPort()+"<br>");%>
<%
out.println("<br> ID " + session.getId()+"<br>");
String dataName = request.getParameter("dataName");
if (dataName != null && dataName.length() > 0) {
String dataValue = request.getParameter("dataValue");
session.setAttribute(dataName, dataValue);
}
out.print("<b>Session list</b>");
Enumeration e = session.getAttributeNames();
while (e.hasMoreElements()) {
String name = (String)e.nextElement();
String value = session.getAttribute(name).toString();
out.println( name + " = " + value+"<br>");
System.out.println( name + " = " + value);
}
%>
%<form action="test.jsp" method="POST">
%name:<input type=text size=20 name="dataName">
%<br>
%key:<input type=text size=20 name="dataValue">
%<br>
%<input type=submit>
%</form>
%</body>
%</html>

[root@test2 ROOT]# scp westos.jsp root@test3:/usr/local/tomcat/webapps/ROOT      //test2和test3同时添加，scp直接发过去就好

可以看出，访问动态页面时用到后端服务器，这里接受访问请求的是test2,对应的memcache是test3

也可以看出，不管怎么刷新或者重新访问，只要是同一台主机，则接受请求的服务器不会变，和第一次访问时是同一台服务器。

6、验证结论：

现在将test3的memcache服务关闭并进行刷新操作，则此时：

[root@test3 tomcat]# /etc/init.d/memcached stop           //可以看出此时memcache变为test2节点，而请求还是会交给test2的 tomcat，没有因为test3的memcache挂掉而丢掉

将test3的memcache恢复状态

[root@test3 tomcat]# /etc/init.d/memcached start

刷新时memcache不会变回去

此时将test2的tomcat服务宕掉，并刷新：

[root@test2 tomcat]# /usr/local/tomcat/bin/shutdown.sh

访问结果为：

此时，memcache仍然为test2

7、总结：

不同的主机访问时会调度到不同的 tomcat 实例上处理，来自同一主机的请求会交给同一个 tomcat 实例处理,此时你 down 掉当前正在响应的 tomcat 实例,nginx 会自动把用户的请求调度到另一个 tomcat 实例上,同时 session 也没有丢掉。

原理：当test2中tomcat宕机后，test3接管会话后从本地的memcache处读取memcache的信息。

           当test2的memcache宕机后，test3的tomcat中会将会话信息存至本地，以致session不会丢失。