一、Tomcat的功能介绍
Tomcat 服务器是一个免费的开放源代码的Web 应用服务器，属于轻量级应用服务器，在中小型系统和 并发访问用户不是很多的场合下被普遍使用，Tomcat 具有处理HTML页面的功能，它还是一个Servlet和 JSP容器。
官网：Apache Tomcat® - Welcome!
帮助文档：Apache Tomcat Home - Apache Tomcat - Apache Software Foundation
1.1 安装 Tomcat
1、安装Java环境
[root@tomcat ~]# yum install java-1.8.0-openjdk.x86_64 -y
2、安装并启动Tomcat
[root@tomcat ~]# tar zxf apache-tomcat-9.0.91.tar.gz -C /usr/local/
[root@tomcat ~]# ln -s /usr/local/apache-tomcat-9.0.91/ /usr/local/tomcat
3、查看端口
[root@tomcat ~]# netstat -antlupe | grep java
4、访问Tomcat
2.2 Tomcat 的文件结构和组成
目录结构：
| 目录 | 说明 |
|---|---|
| bin | 服务启动、停止等相关程序和文件 |
| conf | 配置文件 |
| lib | 库目录 |
| logs | 日志目录 |
| webapps | 应用程序，应用部署目录，相当于nginx的默认发布目录 |
| work jsp | 编译后的结果文件，建议提前预热访问 |
查看Tomcat相关目录和文件：
[root@tomcat ~]# tar zxf apache-tomcat-9.0.93.tar.gz -C /usr/local/
2.3 生成Tomcat的启动文件
1、生成Tomcat的主配置文件
[root@tomcat ~]# vim /usr/local/tomcat/conf/tomcat.conf
JAVA_HOME=/etc/alternatives/jre_openjdk
2、生成启动文件
[root@tomcat ~]# useradd -s /sbin/nologin -M tomcat
[Unit]
Description=Tomcat
#After=syslog.target network.target remote-fs.target nss-lookup.target
After=syslog.target network.target
[Service]
Type=forking
EnvironmentFile=/usr/local/tomcat/conf/tomcat.conf
ExecStart=/usr/local/tomcat/bin/startup.sh
ExecStop=/usr/local/tomcat/bin/shutdown.sh
PrivateTmp=true
User=tomcat
Group=tomcat
[Install]
WantedBy=multi-user.target[root@tomcat ~]# systemctl daemon-reload
3、访问Tomcat
二、结合反向代理实现Tomcat部署
2.1 常见部署反式介绍
- standalone模式，Tomcat单独运行，直接接受用户的请求，不推荐。
- 反向代理，单机运行，提供了一个Nginx作为反向代理，可以做到静态由nginx提供响应，动态jsp代 理给Tomcat
- LNMT：Linux + Nginx + MySQL + Tomcat
- LAMT：Linux + Apache（Httpd）+ MySQL + Tomcat
- 前置一台Nginx，给多台Tomcat实例做反向代理和负载均衡调度，Tomcat上部署的纯动态页面更 适合
- LNMT：Linux + Nginx + MySQL + Tomcat
- 多级代理
- LNNMT：Linux + Nginx + Nginx + MySQL + Tomcat
2.2 利用 nginx 反向代理实现
利用nginx反向代理功能，实现图中的代理功能，将用户请求全部转发至指定的同一个tomcat主机。
利用nginx指令proxy_pass 可以向后端服务器转发请求报文,并且在转发时会保留客户端的请求报文中的 host首部。
[root@Nginx ~]# vim /usr/local/nginx/conf.d/vhosts.conf
location ~ \.jsp$ {proxy_pass http://172.25.254.10:8080;}test.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>测试：
在浏览器中访问信息：
ou.qisheng.org/test.jsp
2.3 实现tomcat中的负载均衡
动态服务器的问题，往往就是并发能力太弱，往往需要多台动态服务器一起提供服务。如何把并发的压 力分摊，这就需要调度，采用一定的调度策略，将请求分发给不同的服务器，这就是Load Balance负载 均衡。
当单机Tomcat，演化出多机多级部署的时候，一个问题便凸显出来，这就是Session。而这个问题的由 来，都是由于HTTP协议在设计之初没有想到未来的发展。
2.3.1 HTTP的无状态，有连接和短连接
- 无状态：指的是服务器端无法知道2次请求之间的联系，即使是前后2次请求来自同一个浏览器，也 没有任何数据能够判断出是同一个浏览器的请求。后来可以通过cookie、session机制来判断。
- 有连接：是因为它基于TCP协议，是面向连接的，需要3次握手、4次断开。
- 短连接：Http 1.1之前，都是一个请求一个连接，而Tcp的连接创建销毁成本高，对服务器有很大的 影响。所以，自Http 1.1开始，支持keep-alive，默认也开启，一个连接打开后，会保持一段时间 （可设置），浏览器再访问该服务器就使用这个Tcp连接，减轻了服务器压力，提高了效率。
服务器端如果故障，即使Session被持久化了，但是服务没有恢复前都不能使用这些SessionID。
如果使用HAProxy或者Nginx等做负载均衡器，调度到了不同的Tomcat上，那么也会出现找不到 SessionID的情况。
2.3.2 Tomcat负载均衡实现
[root@Nginx ~]# vim /usr/local/nginx/conf.d/vhosts.conf
upstream tomcat {hash $cookie_JSESSIONID;server 172.25.254.10:8080;server 172.25.254.20:8080;
}
server {listen 80;server_name ou.qisheng.org;root /webdata/nginx/qisheng.org/ou/html;access_log /var/log/nginx/access.log;error_log /var/log/nginx/error.log;try_files $uri $uri.html $uri/index.html /error/default.html;location ~ \.jsp$ {proxy_pass http://tomcat;}
}三、 Memcached
5.1 Memcached简介
Memcached 只支持能序列化的数据类型，不支持持久化，基于Key-Value的内存缓存系统memcached 虽然没有像redis所具备的数据持久化功能，比如RDB和AOF都没有，但是可以通过做集群同步的方式， 让各memcached服务器的数据进行同步，从而实现数据的一致性，即保证各memcached的数据是一样 的，即使有任何一台 memcached 发生故障，只要集群中有一台 memcached 可用就不会出现数据丢 失，当其他memcached 重新加入到集群的时候,可以自动从有数据的memcached 当中自动获取数据并 提供服务。
Memcached 借助了操作系统的 libevent 工具做高效的读写。libevent是个程序库，它将Linux的epoll、 BSD类操作系统的kqueue等事件处理功能封装成统一的接口。即使对服务器的连接数增加，也能发挥高 性能。memcached使用这个libevent库，因此能在Linux、BSD、Solaris等操作系统上发挥其高性能。
Memcached 支持最大的内存存储对象为1M，超过1M的数据可以使用客户端压缩或拆分报包放到多个 key中，比较大的数据在进行读取的时候需要消耗的时间比较长，memcached 最适合保存用户的 session实现session共享。
Memcached存储数据时, Memcached会去申请1MB的内存, 把该块内存称为一个slab, 也称为一个page。
Memcached 支持多种开发语言，包括：JAVA,C,Python,PHP,C#,Ruby,Perl等
官网：memcached - a distributed memory object caching system
5.2 memcached的安装与启动
[root@tomcat ~]# yum install memcached -y
[root@tomcat ~]# vim /etc/sysconfig/memcached
PORT="11211"
USER="memcached"
MAXCONN="1024"
CACHESIZE="64"
OPTIONS="-l 0.0.0.0,::1"[root@tomcat ~]# systemctl enable --now memcached
[root@tomcat ~]# netstat -antlupe | grep memcache
5.3 memcached 操作命令
五种基本 memcached 命令执行最简单的操作。这些命令和操作包括：
- set
- add
- replace
- get
- delete
#前三个命令是用于操作存储在 memcached 中的键值对的标准修改命令,都使用如下所示的语法：
command <key> <flags> <expiration time> <bytes>
<value>
#参数说明如下：
command set/add/replace
key key 用于查找缓存值
flags 可以包括键值对的整型参数，客户机使用它存储关于键值对的额外信息
expiration time 在缓存中保存键值对的时间长度（以秒为单位，0 表示永远）
bytes 在缓存中存储的字节数
value 存储的值（始终位于第二行）
#增加key，过期时间为秒，bytes为存储数据的字节数
add key flags exptime bytes
四、session 共享服务器
4.1 msm 介绍
msm（memcached session manager）提供将Tomcat的session保持到memcached可以实现高可用。 项目早期托管在google code,目前在Github
github网站链接：GitHub - magro/memcached-session-manager: A tomcat session manager that backups sessions in memcached and pulls them from there if asked for unknown sessions
支持Tomcat的 6.x、7.x、8.x、9.x：
- Tomcat的Session管理类，Tomcat版本不同
- memcached-session-manager-2.3.2.jar
- memcached-session-manager-tc9-2.3.2.jar
- Session数据的序列化、反序列化类
- 官方推荐kyro
- 在webapp中WEB-INF/lib/下
- 驱动类
- memcached(spymemcached.jar)
- Redis(jedis.jar)
4.2 安装
参考链接：SetupAndConfiguration · magro/memcached-session-manager Wiki · GitHub
将spymemcached.jar、memcached-session-manage、kyro相关的jar文件都放到Tomcat的lib目录 中，这个目录是 $CATALINA_HOME/lib/ ，对应本次安装就是/usr/local/tomcat/lib。
kryo-3.0.3.jar
asm-5.2.jar
objenesis-2.6.jar
reflectasm-1.11.9.jar
minlog-1.3.1.jar
kryo-serializers-0.45.jar
msm-kryo-serializer-2.3.2.jar
memcached-session-manager-tc9-2.3.2.jar
spymemcached-2.12.3.jar
memcached-session-manager-2.3.2.jar
t1和m1部署可以在一台主机上，t2和m2部署也可以在同一台。
当新用户发请求到Tomcat1时, Tomcat1生成session返回给用户的同时,也会同时发给memcached2备 份。即Tomcat1 session为主session，memcached2 session为备用session，使用memcached相当于 备份了一份Session。
如果Tomcat1发现memcached2 失败,无法备份Session到memcached2,则将Sessoin备份存放在 memcached1中。
4.3 配置过程
下载相关jar包
下载相关jar包,参考下面官方说明的下载链接：
SetupAndConfiguration · magro/memcached-session-manager Wiki · GitHub
1、修改tomcat配置
<Manager className="de.javakaffee.web.msm.MemcachedBackupSessionManager"memcachedNodes="n1:172.25.254.20:11211,n2:172.25.254.30:11211"failoverNodes="n1"requestUriIgnorePattern=".*\.(ico|png|gif|jpg|css|js)$"transcoderFactoryClass="de.javakaffee.web.msm.serializer.kryo.KryoTranscoderFacto
ry"/>
[root@tomcat-2 tomcat]# vim /usr/local/tomcat/conf/context.xml
<Manager className="de.javakaffee.web.msm.MemcachedBackupSessionManager"memcachedNodes="n1:172.25.254.20:11211,n2:172.25.254.30:11211"failoverNodes="n2"requestUriIgnorePattern=".*\.(ico|png|gif|jpg|css|js)$"transcoderFactoryClass="de.javakaffee.web.msm.serializer.kryo.KryoTranscoderFacto
ry"/>2、修改nginx配置
[root@Nginx ~]# vim /usr/local/nginx/conf.d/vhosts.conf
upstream tomcat {hash $cookie_JSESSIONID;server 172.25.254.20:8080;server 172.25.254.30:8080;
}
server {listen 80;server_name ou.qisheng.org;root /webdata/nginx/qisheng.org/ou/html;access_log /var/log/nginx/access.log;error_log /var/log/nginx/error.log;try_files $uri $uri.html $uri/index.html /error/default.html;location ~ \.jsp$ {proxy_pass http://tomcat;}
}3、测试
两台主机都开启：
关闭30主机，测试：
在30主机被停止后继续提交信息看是否可以读取到之前的会话信息。
