Tomcat7 Cluster 集群（Linux系统）

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tomcat cluster

一、概述

参考Tomcat7的官方文档：http://tomcat.apache.org/tomcat-7.0-doc/cluster-howto.html

Tomcat7 自带的集群功能是通过session复制完成的，现有两个复制方式：

DeltaManager：

将session复制到所有tomcat节点中，不管是否有相应的应用(it will replicate to all nodes, even nodes that don't have the application deployed.)。缺点是如果集群节点很多，此种方式的系统消耗太大。具体节点多少算多，官方没有给出数量级。

BackupManager：

将session复制到一个备份节点中，并且只复制到有相应应用的节点。（This manager only replicates the session data to one backup node, and only to nodes that have the application deployed.）缺点是这种方式没有像DeltaManager一样经过大规模的应用测试。

一个简单的Tomcat集群结构，本篇文档只介绍蓝色部分的配置：

DNS Round Robin

Load Balancer

/ \

Cluster1 Cluster2

/ \ / \

Tomcat1 Tomcat2 Tomcat3 Tomcat4

关于Load Balancer可以参见我另两篇文章：

Apache HTTP和Nginx Web服务器Linux系统安装

Tomcat与Web服务器连接和集群配置

Tomcat7中运行session复制，需要完成以下步骤(先有个印象，再看下面的实例)：

session中所有的属性(attributes)必须实现java.io.Serializable
去掉配置文件server.xml中cluster元素的注释
如果要自定义cluster valves，确认在Cluster元素里定义ReplicationValve。
如果Tomcat节点运行在同一台服务器上，确保tcpListenPort属性值唯一。在大多数情况下，Tomcat可以自动检测4000-4100范围内的端口
确保应用中web.xml文件有<distributable/>元素
如果使用mod_jk，确保设置jvmRoute属性<Engine name="Catalina" jvmRoute="node01">，并且这个属性要和workers.properties相同
确保所有节点都有相同的时间。
确保loadbalancer被设置为粘性session模式(sticky session)

注意：浏览器会在某些情况下创建新的Session。

jdk1.5以上支持集群。

二、配置

<Cluster className="org.apache.catalina.ha.tcp.SimpleTcpCluster"
         channelSendOptions="8">
    <!--
    <Manager className="org.apache.catalina.ha.session.BackupManager"
             expireSessionsOnShutdown="false"
             notifyListenersOnReplication="true"
             mapSendOptions="6"/>
    -->
    <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"
                  port="5000"
                  selectorTimeout="100"
                  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"/>
        <Interceptor className="org.apache.catalina.tribes.group.interceptors.ThroughputInterceptor"/>
    </Channel>

    <Valve className="org.apache.catalina.ha.tcp.ReplicationValve"
           filter=".*\.gif|.*\.js|.*\.jpeg|.*\.jpg|.*\.png|.*\.htm|.*\.html|.*\.css|.*\.txt"/>

    <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>

下面详细说明一下：

<Cluster className="org.apache.catalina.ha.tcp.SimpleTcpCluster"
         channelSendOptions="6">

Cluster元素可以是<Engine>或者<Host>的子元素，如果使用farm war deploy功能，则必须是<Host>的子元素。SimpleTcpCluster是官方提供的唯一一个Cluster。channaelSendOptions是设置SimpleTcpCluster.send方法发送消息的方式，默认值是8。参考：http://tomcat.apache.org/tomcat-7.0-doc/api/org/apache/catalina/tribes/Channel.html

<!--
<Manager className="org.apache.catalina.ha.session.BackupManager"
         expireSessionsOnShutdown="false"
         notifyListenersOnReplication="true"
         mapSendOptions="6"/>
-->
<Manager className="org.apache.catalina.ha.session.DeltaManager"
         expireSessionsOnShutdown="false"
         notifyListenersOnReplication="true"/>

默认的manager。在Tomcat5.x以后每个webapp都可以配自己的manager，但是每个节点上相同的webapp要配置相同的manager。如果<Context>中没有manager的配置则使用上面的配置。更多信息参考：http://tomcat.apache.org/tomcat-7.0-doc/config/cluster-manager.html

<Channel className="org.apache.catalina.tribes.group.GroupChannel">

Channel元素是Tribes，该元素封装所有沟通和成员逻辑。更多信息参考：http://tomcat.apache.org/tomcat-7.0-doc/config/cluster-channel.html

<Membership className="org.apache.catalina.tribes.membership.McastService"
            address="228.0.0.4"
            port="45564"
            frequency="500"
            dropTime="3000"/>

通过组播方式建立成员，通过address和port设置一个组播，在相同组播下为同一个集群。Tribes也支持静态成员，通过使用StaticMembershipInterceptor。更多信息参考：http://tomcat.apache.org/tomcat-7.0-doc/config/cluster-membership.html

<Receiver className="org.apache.catalina.tribes.transport.nio.NioReceiver"
          address="auto"
          port="5000"
          selectorTimeout="100"
          maxThreads="6"/>

在Tribes中，发送(sender)和接收(receiver)是分开的两个组件。每个节点的address和port是不同的(如果节点有不同的IP地址，可以使用"auto"，如果节点在同一个IP上，则port必须不同)。这个组件中有一个线程池，可以配置相关信息。更多信息参考：http://tomcat.apache.org/tomcat-7.0-doc/config/cluster-receiver.html

<Sender className="org.apache.catalina.tribes.transport.ReplicationTransmitter">
    <Transport className="org.apache.catalina.tribes.transport.nio.PooledParallelSender"/>
</Sender>

发送(sender)组件，这个就这么配，没什么贴别特别说明的。更多信息参考：http://tomcat.apache.org/tomcat-7.0-doc/config/cluster-sender.html

    <Interceptor className="org.apache.catalina.tribes.group.interceptors.TcpFailureDetector"/>
    <Interceptor className="org.apache.catalina.tribes.group.interceptors.MessageDispatch15Interceptor"/>
    <Interceptor className="org.apache.catalina.tribes.group.interceptors.ThroughputInterceptor"/>
</Channel>

Tribes用堆栈发送信息，在堆栈中的每个元素都要通过interceptor。

TcpFailureDetector - 通过TCP验证成员是否正常。

MessageDispatch15Interceptor - 调度消息到线程(线程池)，异步发送消息。

ThroughputInterceptor - 打印出消息流量的简单统计

注意interceptor的配置顺序。

<Valve className="org.apache.catalina.ha.tcp.ReplicationValve"
       filter=".*\.gif|.*\.js|.*\.jpeg|.*\.jpg|.*\.png|.*\.htm|.*\.html|.*\.css|.*\.txt"/>

过滤一些不会修改session的request。更多信息参考：http://tomcat.apache.org/tomcat-7.0-doc/config/cluster-valve.html

<Deployer className="org.apache.catalina.ha.deploy.FarmWarDeployer"
          tempDir="/tmp/war-temp/"
          deployDir="/tmp/war-deploy/"
          watchDir="/tmp/war-listen/"
          watchEnabled="false"/>

默认的tomcat集群支持Farm部署，通过一个节点，可以部署和卸载应用到其他节点。集群中只设置一个主节点，将watchEnabled设为true，主节点将监听watchDir的变化，先更新本节点的deployDir，之后更新其他节点的deployDir。集群中其他节点的watchEnabled设为false。如果要执行此功能，Cluster必须是Host的子元素。

    <ClusterListener className="org.apache.catalina.ha.session.ClusterSessionListener"/>
</Cluster>

当使用DeltaManager时，通过ClusterSessionListener接收和传播信息。

三、测试

到现在为止我们配置了一个Tomcat，复制这个Tomcat，修改应该修改的部分（如果是同一台机器则需要修改一些端口和jvmRoute，如果不是同一台机器只需修改jvmRoute）。

之后建立一个简单的webapp，记得web.xml中添加<distributable/>元素。如下：

    ......    
    <description>
      Servlet and JSP Examples.
    </description>
    <display-name>Servlet and JSP Examples</display-name>

    <distributable/>

    <!-- Define example filters -->
    <filter>
        <filter-name>Timing filter</filter-name>
        <filter-class>filters.ExampleFilter</filter-class>
        <init-param>
            <param-name>attribute</param-name>
            <param-value>filters.ExampleFilter</param-value>
        </init-param>
    </filter>
    ......

在项目中添加一个广泛使用的测试jsp：

<%@ page contentType="text/html; charset=UTF-8" %>  
<%@ page import="java.util.*" %>  
<html><head><title>Cluster Test</title></head>  
<body>  
<%  
  //HttpSession session = request.getSession(true);  
  System.out.println(session.getId());  
  out.println("<br> SESSION ID:" + session.getId()+"<br>");    
  // 如果有新的请求，则添加session属性  
  String name = request.getParameter("name");  
  if (name != null && name.length() > 0) {  
     String value = request.getParameter("value");  
     session.setAttribute(name, value);  
  }    
    out.print("<b>Session List:</b>");    
    Enumeration<String> names = session.getAttributeNames();  
    while (names.hasMoreElements()) {  
        String sname = names.nextElement();   
        String value = session.getAttribute(sname).toString();  
        out.println( sname + " = " + value+"<br>");  
        System.out.println( sname + " = " + value);  
   }  
%>  
  <form action="testCluster.jsp" method="post">  
    名称:<input type=text size=20 name="name">  
     <br>  
    值:<input type=text size=20 name="value">  
     <br>  
    <input type=submit value="提交">  
   </form>  
</body>  
</html>

启动两个Tomcat，用浏览器访问一个Tomcat，设置一些属性到Session中，用相同浏览器代开另一个窗口，访问另一个Tomcat，看到页面中的Session含有之前设置的属性就说明Session复制成功。

参考文档：http://peterwei.iteye.com/blog/757125

四、JMX远程管理

1、修改服务器的jre环境，设置远程连接的用户密码。

复制jre目录中lib/management/jmxremote.password.template文件，在相同目录下，命名为jmxremote.password文件(去掉.template)。

去掉下面两行的注释：

monitorRole QED

controlRole R&D

前面为角色和用户名，后面是密码。修改密码。

角色权限在jmxremote.access文件中定义，默认为以上两个用户，monitorRole是只读用户，controlRole是全功能用户。可以修改。

2、设置服务器tomcat的启动参数

在$CATALINA_HOME/bin目录下，创建一个名为setenv.sh的文件，文件中添加如下内容：

export CATALINA_OPTS="-Dcom.sun.management.jmxremote \
  -Dcom.sun.management.jmxremote.port=9797 \
  -Dcom.sun.management.jmxremote.ssl=false \
  -Dcom.sun.management.jmxremote.password.file=/usr/java/jdk1.7.0_25/jre/lib/management/jmxremote.password"

修改port为需要的端口，password.file为jre目录中lib/management/jmxremote.password的目录。

详细参考：http://tomcat.apache.org/tomcat-7.0-doc/monitoring.html

3、远程调用

在客户端，运行$JAVA_HOME/bin/jconsole.exe