Jboss集群指南

Jboss集群指南
2008年06月25日 星期三 上午 10:32
本文主要讲解JBoss cluster的基本知识以及简单的配置方法，其间涉及了一些jboss的补充知识。

一、材料准备：

1、     JBoss 4.0.2   

JBoss各个版本之间差异比较大，即使同为jboss 4.x的版本，内部组件的版本也不一致，所以请尽量使用同一版本的server。目前已经证明可以配置cluster的版本多为jboss 3.2.6和jboss 4.0.2。

2、     Apache 2.0.54

3、     Apache mod_jk-1-2-13-apache-2-0-54

二、安装：

1、     jboss4.0.2与apache 2.0.54的安装请自行搞定。假设jboss的安装目录为%jboss%，apache安装目录为%apache%。

2、     mod_jk的安装。

从apache.org获得文件mod_jk-1-2-13-apache-2-0-54.so，将该文件拷贝到%apache%\ modules。

三、jboss cluster入门

     Jboss 支持如下类型的cluster：EJB、web、JNDI、JMS，我们主要了解web cluster。
Web cluster实际上可以划分为两个话题：负载均衡 (load balance) 和状态同步。它们是互相独立的，单独配置。

负载均衡的概念比较简单，重要的是负载均衡的粒度。可以选择针对每个request的均衡，或者是针对每个用户的均衡。选择不同的粒度，需要不同的状态同步方式。

1、基于request的负载均衡

     该种方式下，负载均衡器 (load balancer)会根据各个node的状况，把每个http request进行分发。使用这样的均衡策略，就必须在多个node之间复制用户的session，实时保持整个cluster的用户状态同步，这种操作被称为session复制 (session replication)。Jboss的实现原理是使用拦截器(interceptor)，根据用户的同步策略拦截request，做同步处理后再交给server产生响应。

     该方法的优点是客户不会被绑定都具体的node，只要还有一个node存活，用户状态都不会丢失，cluster都能够继续工作。缺点是node之间通信频繁，响应速度有影响，多并发、高频操作的情况下性能下降比较厉害。

2、     基于用户的负载均衡

该种方式下，当用户发出第一个request后，负载均衡器动态的把该用户分配到某个节点，并记录该节点的jvm路由，以后该用户的所有request都会被绑定这个jvm路由，用户只会与该server发生交互，这种策略被称为粘性session(session sticky)。

该方法的优点是响应速度快，多个节点之间无须通信。缺点也很明显，某个node死掉以后，它负责的所有用户都会丢失session。

四、实战

1、负载均衡

     Jboss的负载均衡目前有两种方案，一是使用apache的mod_jk，二是使用jboss自带的负载均衡模块。下面分别讲解这两种配置。

mod_jk的配置

1、     请确认%apache%\modules下已经有mod_jk-1-2-13-apache-2-0-54.so文件。
2、     修改%apache%\conf\httpd.conf     在文件末尾添加:     Include conf/mod_jk2.conf
3、     在%apache%\conf下新建文件     mod_jk2.conf         文件内容如下：

# Load mod_jk module. Specify the filename
# of the mod_jk lib you’ve downloaded and
# installed in the previous section
LoadModule jk_module modules/mod_jk-1-2-13-apache-2-0-54.so
# Where to find workers.properties
JkWorkersFile conf/workers2.properties
# Where to put jk logs
JkLogFile logs/mod_jk.log
# Set the jk log level [debug/error/info]
JkLogLevel info
# Select the log format
JkLogStampFormat "[%a %b %d %H:%M:%S %Y] "
# JkOptions indicate to send SSL KEY SIZE,
JkOptions +ForwardKeySize +ForwardURICompat -ForwardDirectories
# JkRequestLogFormat set the request format
JkRequestLogFormat "%w %V %T"
JkMount /* loadbalancer

其中JkMount /* loadbalancer的意思是，把所有的请求都发给loadbalancer处理。可以通过修改url来控制发送某些request。
4、在%apache%\conf下新建文件     workers2.properties         其内容为：

worker.list=loadbalancer,server1,server2

# Define the first node...
worker.server1.port=8009
worker.server1.host=172.16.0.116
worker.server1.type=ajp13
worker.server1.lbfactor=1
worker.server1.local_worker=1
worker.server1.cachesize=10

# Define the first node...
worker.server2.port=8009
worker.server2.host=172.16.32.88
worker.server2.type=ajp13
worker.server2.lbfactor=1
worker.server2.local_worker=1
worker.server2.cachesize=10

# Now we define the load-balancing behaviour
worker.loadbalancer.type=lb
worker.loadbalancer.balanced_workers=server1,server2
worker.loadbalancer.sticky_session=1

其中对于node的命名规则是worker.节点名.xxxx。所以上述文件定义了两个节点：server1和server2。8009端口是jboss默认的ajp端口，另外需要注意的是worker.server2.lbfactor参数，它是节点的负载加权，它的值越大，获得负载的机会就越大。可以根据node的硬件性能进行调整。worker.loadbalancer.sticky_session参数是指定是否使用粘性session。

所有需要负载均衡的节点，都必须在worker.loadbalancer.balanced_workers参数中列举出来。

请记住所有node的名称和它对应着哪台机器，后面的配置中会使用。

尝试启动apache：%apache\bin\apache.exe，正常情况下没有任何提示。如果你使用的jk是2.0的，那么配置文件的写法完全不同，由于mod_jk2已经停止开发，所以apache并没有提供任何讲解，对于配置文件的编写也没有任何指导。

Jboss自带均衡器的配置

     将文件夹%jboss%\docs\examples\varia\loadbalancer\loadbalancer.sar拷贝到%jboss%\ server\all\deploy下，并且修改loadbalancer.sar\loadbalancer.sar\META-INF\jboss- service.xml，在<host>标签中类出所有节点，在<sticky-session>标签中指定是否使用粘性 session。配置完成。

     该均衡器的缺点是负载能力相对不高，配置参数太少，比如无法指定不同节点的负载加权，所以后面都以mod_jk为例，不再讲解jboss自带的负载均衡器的内容。


     负载均衡的配置基本完成，启动jboss，其中过程中会列出DefaultPatition中所有的节点：
run.bat -c all



任何节点的关闭与启动都会在cluster中广播，比如加如一个新节点后，其他节点会得到以下提示：



2、session sticky配置

     apache 应该会以粘性session的方式分发请求。部署一个应用测试一下，你会发现粘性session没有起作用。因为我们还没有给jboss配置jvm路由 ( jvmRoute)，apache就无法知道究竟哪些session是属于哪个节点的。我们继续往下：

     修改server1机器上的jboss的配置文件：%jboss%\server\all\deploy\jbossweb-tomcat55.sar\ META-INF\ jboss-service.xml

     在110行有：<attribute name="UseJK">false</attribute>，将它改为true。值得注意的是在这行标签上面有一段注释，要求你在server.xml中必须有：
Engine name="jboss.web" jmvRoute="Node1" defaultHost="localhost"

     请注意这里有一个气死人不偿命的小bug，jboss的官方文档把 jvmRoute写成了jmvRoute，就是v和m两个字母的颠倒让我郁闷了三天，翻遍了jboss.com和theserverside.com。都是直接拷贝的错，吐血吐到脱水啊。

     下面需要修改server1上的%jboss%\server\all\deploy\jbossweb-tomcat55.sar\ server.xml，在32行左右有：

<Engine name="jboss.web" defaultHost="localhost">

给它增加一个jvmRoute属性：

<Engine jvmRoute="server1" name="jboss.web" defaultHost="localhost">

请注意，jvmRoute的值必须和mod_jk中的节点名字正确对应，否则无法正确路由。Cluster中的所有节点都应该做相应的配置。

Jboss的配置完成了，下面需要在你的web应用中修改配置文件，让它支持集群。

在WEB-INF\web.xml中加入属性：     <distributable/>

Ok，基于用户的cluster完成了，每个用户会绑定都某个节点上进行交互。这种绑定是如何完成的呢？原来apache把客户分发到节点后，该节点会在用户的session id后面加上此节点的路由名称，变成这个样子：

Efdfxxd98daja87daj76da2dka**,server1

     有了这个标志，就能分辨该session属于哪个节点。

3、session replication配置

     下面要做的是基于request的cluster，也就让各个节点之间互相复制session状态。有两种复制模式，同步与异步。使用同步的方式， jboss会把session复制的操作和对request的响应放到一个应用事务(application transaction)，session 复制完成后才去处理request。异步复制则发送session复制的消息后马上处理request，session复制则会稍有延迟。但是在多框架的 web页面中，这样的集群方式会有问题。由于frame在同一时间发出多个request，会造成一些混乱，这也是采用基于用户的集群方式的原因之一。

     JBoss 4.0.2 中采用了Jboss cache来实现session复制，实际上就是一个分布式缓存，由于session id中包含了jvm route，所以能够分辨session属于哪个节点。Session的更新类似于hibernate中的乐观锁，有了更新之后就让session的版本号增加，其他节点通过对比版本号来决定是否同步session状态。

     配置session replication首先需要编辑
%jboss% server\all\deploy\jbossweb-tomcat55.sar\META-INF\ jboss-service.xml，88行左右有：
<attribute name="SnapshotMode">instant</attribute>
这 就是刚才提到的复制模式，instant为立即复制，如果设为interval 那么系统会在延迟一段时间再进行复制，时间长度在< attribute name="SnapshotInterval">2000</attribute>中指定，单位是毫秒。

单独配置这一个地方还不够，在%jboss% server\all\deploy\ tc5-cluster-service.xml中有：

<attribute name="CacheMode">REPL_ASYNC</attribute>

这里才真正决定复制是同步的还是异步的，可以指定为REPL_ASYNC(异步)或者REPL_SYNC(同步)。

在这个文件下面一点，还有一个config标签，里面指定了各个节点在进行session复制的时候如何通信，有udp和tcp两种可选，如果使用udp方式，那么应该将udp的lookback属性指定为true，因为windows上有一个叫做media sense的东西会影响 udp multicast。注意如果你不了解multi address的ip规则，请不要随便修改mcast_addr的值。如果采用tcp方式的话，应该指定bind_addr的值为本机ip，并且在TCPPING标签的initial_hosts属性中列出所有节点，格式是”机器名[端口号]”，比如在我们的例子中，就应该这样配置tcp(以其中一个节点为例)：

<config>
<TCP bind_addr="172.16.0.116" start_port="7810" loopback="true"/>
<TCPPING initial_hosts="172.16.0.116[7810],172.16.32.88[7810]" port_range="3" timeout="3500"
num_initial_members="3" up_thread="true" down_thread="true"/>
<MERGE2 min_interval="5000" max_interval="10000"/>
<FD shun="true" timeout="2500" max_tries="5" up_thread="true" down_thread="true" />
<VERIFY_SUSPECT timeout="1500" down_thread="false" up_thread="false" />
     <pbcast.NAKACK down_thread="true" up_thread="true" gc_lag="100"
          retransmit_timeout="3000"/>
     <pbcast.STABLE desired_avg_gossip="20000" down_thread="false" up_thread="false" />
     <pbcast.GMS join_timeout="5000" join_retry_timeout="2000" shun="false"
print_local_addr="true" down_thread="true" up_thread="true"/>
<pbcast.STATE_TRANSFER up_thread="true" down_thread="true"/>
</config>

     JBoss的clustering版主建议尽量使用udp。不过在Sobey内部，建议使用tcp方式，经测试可能有不明物体在影响udp通信，导致Timeout异常。

     在%jboss%\ server\all\deploy\ cluster-service.xml中也有关于udp和tcp的配置信息，在4.0以前版本的jboss中，会以这个文件为主配置，4.0以后都以tc5-cluster-service.xml为主配置。

     Jboss的配置完成了，最后需要在web应用中增加配置信息，控制session复制的粒度。在WEB-INF\     jboss-web.xml中增加以下内容：

<replication-config>
     <replication-trigger>SET_AND_NON_PRIMITIVE_GET</replication-trigger>
     <replication-granularity>SESSION</replication-granularity>
   </replication-config>

其中replication-trigger是指定哪些操作引发session的版本更新，它的取值有：

SET_AND_GET       
SET_AND_NON_PRIMITIVE_GET
SET

replication-granularity是复制粒度，可以取session或attribute。如果取为attribute有可能导致复制失败，这是目前版本的jboss cache的一个bug，等待修正。

部署项目，测试，如果配置没有问题，可以在%jboss%\0server\all\log\server.log中发现类似于这样的信息：

DEBUG [org.jboss.web.tomcat.tc5.session.JBossCacheManager] check to see if needs to store and replicate session with id Im9-qpuaXppMS+xXwE3M+Q**.server1

DEBUG [org.jboss.web.tomcat.tc5.session.ClusteredSession] processSessionRepl(): session is dirty. Will increment version from: 20 and replicate.

     Session replication配置的成功率比较低，情况也很复杂，请仔细操作。

五、分布式热部署(distributable hot deploy)

     在一个节点很多的cluster中，如果部署应用的时候必须把程序文件拷贝到每个机器上的话，那实在太愚蠢了，幸好通过all启动的jboss自动支持分布式热部署。把支持cluster的应用（通常需要打包成war文件），放到%jboss%\server\all\farm下，那么处于同一 cluster中的其他节点会自动下载并且部署，jboss把这个称为Farm deploy