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基于memcached-session-manager的tomcat session共享集群

分类： LINUX

2016-05-16 18:23:53

一.简单说明
上次配置了基于tomcat自身的session复制集群，但是它只适用于节点较少的集群，此次配置的是session共享的集群，使用的是memcached-session-manager即MSM；

以下是个人翻译，水平有限难免出错。详情可查看官网介绍：


1.MSM简介
为了简单整合，你只需安装一个tomcat(6,7或8)和memcached(或支持memcached协议的)，在不同硬件条件下的生产环境中，你可以有几个tomcat也可以有几个memcached节点。MSM支持sticky sessions粘性会话)和non-sticky sessions(非粘性会话)；

sticky session：
tomcat session(即本地session)为主session，memcached为备session。Request请求到来时，直接取tomcat session，当tomcat jvmroute发生变化时，从memcached加载备session到tomcat，Request请求结束时，将tomcat session更新至memcached，以达到主备同步之目的。


non-sticky session：
tomcat session为中转session， 假设memcached1为主session ，memcached2 为备session。Request请求到来时，从memcached2加载备session到tomcat，如果memcached2没有就从memcached1上读取session，如果memcached1也没有就读取本地session，如果没有本地session就在本地创建，当请求结束时，将本地的session更新至memcached1和memcached2上，并且清除本地的session；


下面给出一个黏性session模式的设置示例，此例中安装了2个tomcat以及2个memcached，Tomcat-1(t1)首要的将其session存储在运行在另一台主机上的memcached-2(m2)上（m2是t1的一个普通节点），只有当m2不可用时，t1才会把其session存储到memcached-1（m1，m1是t1的故障转移节点）上。使用这种配置，即使主机1(运行着t1和m1)宕机了session也不会丢失。

具体如下图所示：
t1      t2
  . \ / .
  .  X  .
  . / \ .
m1    m2
那么该如何实现呢？


2.选择使用哪种序列化策略
有几个通过SerializationStrategies描述的可用的session 序列化策略，默认策略使用java进行序列化,这种实现已经集成在memcached-session-manager.jar包中了,其它的策略则可以通过不同的jar包来提供实现,在下面的章节中，可以了解每种策略所需要的jar包具体有哪些;

3.配置tomcat
tomcat的配置主要包括两个方面：下载所需要的jar包放到$CATALINA_HOME/lib/和WEB-INF/lib/下(应用的WEB-INF/lib/)，同时还需要配置memcached session manager关联Context组件(如应用所在的META-INF/context.xml)；


3.1 Add memcached-session-manager jars to tomcat
不管选择哪种序列化策略，总是会需要memcached-session-manager-${version}.jar，并且如果是tomcat6则还要使用 memcached-session-manager-tc6-${version}.jar，tomcat7要使用memcached-session-manager-tc7-${version}.jar(注意：是tomcat7.0.23+的)，tomcat8要使用memcached-session-manager-tc8-${version}.jar。

如果使用了memcached还需要使用spymemcached-2.11.1.jar

如果使用了couchbase另外还需要couchbase-client-1.4.0.jar  jettison-1.3.jar   commons-codec-1.5.jar  httpcore-4.3.jar  httpcore-nio-4.3.jar  netty-3.5.5.Final.jar；
然后下载合适的jar并放到$CATALINA_HOME/lib/中即可；


3.2 Add custom serializers to your webapp (optional)
如果内置的JAVA序列化，那么需要的jar包就是以上所列出的那些了。如果想使用自定义的序列化策略(出于更好的性能缘故)，我们还需要下载相应的jar包并放到webapp下的WEB-INF/lib/目录中。

如果你的应用使用了maven来进行jar包管理，那么你只需要在pom.xml中加入相应的序列化策略依赖定义就可以了，具体的maven依赖定义如下（任选一种就oK了）：
kryo-serializer:
  1. <dependency>
  2.     <groupId>de.javakaffee.msm</groupId>
  3.     <artifactId>msm-kryo-serializer</artifactId>
  4.     <version>1.9.1</version>
  5.     <scope>runtime</scope>
  6. </dependency>
javolution:
  1. <dependency>
  2.     <groupId>de.javakaffee.msm</groupId>
  3.     <artifactId>msm-javolution-serializer</artifactId>
  4.     <version>1.9.1</version>
  5.     <scope>runtime</scope>
  6. </dependency>
xstream:
  1. <dependency>
  2.     <groupId>de.javakaffee.msm</groupId>
  3.     <artifactId>msm-xstream-serializer</artifactId>
  4.     <version>1.9.1</version>
  5.     <scope>runtime</scope>
  6. </dependency>
flexjson:
  1. <dependency>
  2.     <groupId>de.javakaffee.msm</groupId>
  3.     <artifactId>msm-flexjson-serializer</artifactId>
  4.     <version>1.9.1</version>
  5.     <scope>runtime</scope>
  6. </dependency>
如果使用的不是基于maven仓库的依赖关系管理，不同的序列化策略需要不同的jar，其对应关系如下：
kryo-serializer: msm-kryo-serializer, kryo-serializers-0.34, kryo-3.x, minlog, reflectasm, asm-5.x

javolution-serializer: msm-javolution-serializer, javolution-5.4.3.1

xstream-serializer: msm-xstream-serializer, xstream, xmlpull, xpp3_min

flexjson-serializer: msm-flexjson-serializer, flexjson

3.3 Configure memcached-session-manager as Manager
处理完jar包之后，我们还需要修改META-INF/context.xml文件中Context节点下的内容，添加memcached-session-manager配置。

以下配置示例展示了使用memcached来管理黏性和非粘性会话以及使用membase来管理非粘性会话。memcached的示例假设有两个memcached实例，一个在host1上另一个在host2上，所有的配置示例假设使用的序列化为kryo；

sticky sessions + kryo ：
下面的示例展示了第一个tomcat的配置，假设它和memcached节点n1运行在host1上，属性failoverNodes="n1"会告诉MSM最好存储session在memcached节点n2上且如果没有其他memcached节点(这里仅n2)可用时才仅存储session在n1上(运行在同一个主机上)，即使host1完全宕机，仍然可以通过host2上的tomcat访问存放在memcached "n2" 节点中的session；对于host2上的tomcat配置只需将failoverNodes设为n2，其他一切不变；
  1. <Context>
  2.   ...
  3.   <Manager className="de.javakaffee.web.msm.MemcachedBackupSessionManager"
  4.     memcachedNodes="n1:host1.yourdomain.com:11211,n2:host2.yourdomain.com:11211"
  5.     failoverNodes="n1"
  6.     requestUriIgnorePattern=".*\.(ico|png|gif|jpg|css|js)$"
  7.     transcoderFactoryClass="de.javakaffee.web.msm.serializer.kryo.KryoTranscoderFactory"
  8.     />
  9. </Context>

non-sticky sessions + kryo：
下面的示例展示了非粘性session的配置，这种情况下不需要配置failoverNodes属性，因为session是被所有的tomcat轮询使用并非被限制到一个tomcat上，对于非粘性session来说，所有的tomcat配置如下：
  1. <Context>
  2.   ...
  3.   <Manager className="de.javakaffee.web.msm.MemcachedBackupSessionManager"
  4.     memcachedNodes="n1:host1.yourdomain.com:11211,n2:host2.yourdomain.com:11211"
  5.     sticky="false"
  6.     sessionBackupAsync="false"
  7.     lockingMode="uriPattern:/path1|/path2"
  8.     requestUriIgnorePattern=".*\.(ico|png|gif|jpg|css|js)$"
  9.     transcoderFactoryClass="de.javakaffee.web.msm.serializer.kryo.KryoTranscoderFactory"
  10.     />
  11. </Context>

non-sticky sessions with couchbase + kryo：
如果是使用membase来对session进行管理，那么则某一个节点的配置如下：
  1. <Context>
  2.   ...
  3.   <Manager className="de.javakaffee.web.msm.MemcachedBackupSessionManager"
  4.     memcachedNodes=""
  5.     username="bucket1"
  6.     password="topsecret"
  7.     memcachedProtocol="binary"
  8.     sticky="false"
  9.     sessionBackupAsync="false"
  10.     requestUriIgnorePattern=".*\.(ico|png|gif|jpg|css|js)$"
  11.     transcoderFactoryClass="de.javakaffee.web.msm.serializer.kryo.KryoTranscoderFactory"
  12.     />
  13. </Context>

multiple contexts sharing the same session id：
如果运行多个webapps或contexts共享同一个session(例如tomcat6中通过设置sessionCookiePath="/"或emptySessionPath="true")你必须告诉memcached session manager给session id添加前缀当存储session到memcached中时。这样，你可以使用storageKeyPrefix属性如下例子展示：
  1. <Context sessionCookiePath="/">
  2.   ...
  3.   <Manager className="de.javakaffee.web.msm.MemcachedBackupSessionManager"
  4.     memcachedNodes="n1:host1.yourdomain.com:11211,n2:host2.yourdomain.com:11211"
  5.     failoverNodes="n1"
  6.     storageKeyPrefix="context"
  7.     requestUriIgnorePattern=".*\.(ico|png|gif|jpg|css|js)$"
  8.     transcoderFactoryClass="de.javakaffee.web.msm.serializer.kryo.KryoTranscoderFactory"
  9.     />
  10. </Context>
你在Context/Manager组件中配置了MSM后，你可以启动你的应用并且session会被存储到memcached节点或者membase中，现在你可以做一些如模拟节点失效，重启节点等测试；


4.可用的memcached-session-manager配置属性


5.日志配置


 
补充：
MSM的特性：
            支持tomcat6 tomcat7 tomcat8

            支持黏性和非粘性会话

            无单点故障

            支持对tomcat故障转移的处理

            支持对memcached故障转移的处理

            支持可插拔的session序列化

            支持异步session存储以达到更快的响应速度

            只有当session修改时才写回到memcacehd上

            支持JMX管理和监控


二.具体配置
配置环境：
192.168.85.128+Apache
192.168.85.129+tomcat1+memcached1
192.168.85.130+tomcat2+memcached2

1.安装memcached
可以源码安装，也可以直接yum install memcached，这里采用后者，而且这里的配置有些事继承上次的配置，部分配置过程没有写，详情可看一下上篇文章；


2.将所需要的jar包移动到$CATALINA_HOME/lib下
[root@localhost ~]# ls jars/
javolution-5.5.1.jar                 memcached-session-manager-tc7-1.6.5.jar  spymemcached-2.11.1.jar
memcached-session-manager-1.6.5.jar  msm-javolution-serializer-1.6.5.jar  couchbase-client-1.2.3.jar(出错后补加的)

[root@localhost lib]# pwd
/etc/tomcat/lib

[root@localhost lib]# mv /root/jars/* ./

3.配置tomcat
在两个tomcat上的某个Host上定义一个Context：
tomcatA完整配置：
[root@localhost conf]# cat server.xml
  1. <?xml version='1.0' encoding='utf-8'?>
  2. <Server port="8005" shutdown="SHUTDOWN">
  3.   <Listener className="org.apache.catalina.startup.VersionLoggerListener" />
  4.   <Listener className="org.apache.catalina.core.AprLifecycleListener" SSLEngine="on" />
  5.   <Listener className="org.apache.catalina.core.JasperListener" />
  6.   <Listener className="org.apache.catalina.core.JreMemoryLeakPreventionListener" />
  7.   <Listener className="org.apache.catalina.mbeans.GlobalResourcesLifecycleListener" />
  8.   <Listener className="org.apache.catalina.core.ThreadLocalLeakPreventionListener" />

  10.   <GlobalNamingResources>
  11.     <Resource name="UserDatabase" auth="Container"
  12.               type="org.apache.catalina.UserDatabase"
  13.               description="User database that can be updated and saved"
  14.               factory="org.apache.catalina.users.MemoryUserDatabaseFactory"
  15.               pathname="conf/tomcat-users.xml" />
  16.   </GlobalNamingResources>

  18.   <Service name="Catalina">

  20.     <Connector port="80" address="192.168.85.129" maxThreads="1024"
  21.                protocol="org.apache.coyote.http11.Http11AprProtocol"
  22.                connectionTimeout="60000"
  23.                redirectPort="443" />

  25.     <Connector port="8009" protocol="AJP/1.3" redirectPort="443" />

  27.     <Engine name="Catalina" defaultHost="localhost" jvmRoute="tomcatA">
  28.       <Realm className="org.apache.catalina.realm.LockOutRealm">
  29.         <Realm className="org.apache.catalina.realm.UserDatabaseRealm"
  30.                resourceName="UserDatabase"/>
  31.       </Realm>
  32.       <Host name="localhost" appBase="webapps" unpackWARs="true" autoDeploy="true">
  33.         <Context path="/test" docBase="/etc/tomcat/webapps/test" reloadable="true" >
  34.           <Manager className="de.javakaffee.web.msm.MemcachedBackupSessionManager"
  35.                 memcachedNodes="memcached1:192.168.85.129:11211,memcached2:192.168.85.130:11211"
  36.                 failoverNodes="memcached1"
  37.                 requestUriIgnorePattern=".*\.(ico|png|gif|jpg|css|js)$"
  38.                 transcoderFactoryClass="de.javakaffee.web.msm.serializer.javolution.JavolutionTranscoderFactory" />
  39.         </Context>
  40.         <Valve className="org.apache.catalina.valves.AccessLogValve" directory="logs"
  41.                prefix="localhost_access_log." suffix=".txt"
  42.                pattern="%h %l %u %t "%r" %s %b" />
  43.       </Host>
  44.     </Engine>
  45.   </Service>
  46. </Server>

tomcatB完整配置：
[root@localhost conf]# cat server.xml
  1. <?xml version='1.0' encoding='utf-8'?>
  2. <Server port="8005" shutdown="SHUTDOWN">
  3.   <Listener className="org.apache.catalina.startup.VersionLoggerListener" />
  4.   <Listener className="org.apache.catalina.core.AprLifecycleListener" SSLEngine="on" />
  5.   <Listener className="org.apache.catalina.core.JasperListener" />
  6.   <Listener className="org.apache.catalina.core.JreMemoryLeakPreventionListener" />
  7.   <Listener className="org.apache.catalina.mbeans.GlobalResourcesLifecycleListener" />
  8.   <Listener className="org.apache.catalina.core.ThreadLocalLeakPreventionListener" />

  10.   <GlobalNamingResources>
  11.     <Resource name="UserDatabase" auth="Container"
  12.               type="org.apache.catalina.UserDatabase"
  13.               description="User database that can be updated and saved"
  14.               factory="org.apache.catalina.users.MemoryUserDatabaseFactory"
  15.               pathname="conf/tomcat-users.xml" />
  16.   </GlobalNamingResources>
  17.   <Service name="Catalina">
  18.     <Connector port="80" address="192.168.85.130" protocol="HTTP/1.1"
  19.                connectionTimeout="20000"
  20.                redirectPort="8443" />
  21.     <Connector port="8009" protocol="AJP/1.3" redirectPort="8443" />
  22.     <Engine name="Catalina" defaultHost="localhost" jvmRoute="tomcatB">
  23.       <Realm className="org.apache.catalina.realm.LockOutRealm">
  24.         <Realm className="org.apache.catalina.realm.UserDatabaseRealm"
  25.                resourceName="UserDatabase"/>
  26.       </Realm>
  27.       <Host name="localhost" appBase="webapps" unpackWARs="true" autoDeploy="true">
  28.         <Context path="/test" docBase="/etc/tomcat/webapps/test" reloadable="true" >
  29.           <Manager className="de.javakaffee.web.msm.MemcachedBackupSessionManager"
  30.                 memcachedNodes="memcached1:192.168.85.129:11211,memcached2:192.168.85.130:11211"
  31.                 failoverNodes="memcached1"
  32.                 requestUriIgnorePattern=".*\.(ico|png|gif|jpg|css|js)$"
  33.                 transcoderFactoryClass="de.javakaffee.web.msm.serializer.javolution.JavolutionTranscoderFactory" />
  34.         </Context>
  35.         <Valve className="org.apache.catalina.valves.AccessLogValve" directory="logs"
  36.                prefix="localhost_access_log." suffix=".txt"
  37.                pattern="%h %l %u %t "%r" %s %b" />
  38.       </Host>
  39.     </Engine>
  40.   </Service>
  41. </Server>
最后不要忘记创建Context的docBase并为其提供测试页面；
测试页面为：
[root@localhost test]# cat index.jsp 
  1. <%@ page language="java" %>
  2. <html>
  3.   <head><title>TomcatB</title></head>
  4.   <body>
  5.     <h1><font color="blue">TomcatB</font></h1>
  6.     <table align="centre" border="1">
  7.       <tr>
  8.         <td>Session ID</td>
  9.     <% session.setAttribute("192.169.85.130","192.168.85.130"); %>
  10.         <td><%= session.getId() %></td>
  11.       </tr>
  12.       <tr>
  13.         <td>Created on</td>
  14.         <td><%= session.getCreationTime() %></td>
  15.      </tr>
  16.     </table>
  17.   </body>
  18. </html>

附Apache配置文件：
[root@localhost extra]# cat proxy_mod.conf 
  1. ProxyRequests off
  2. ProxyPreserveHost on

  4. <Proxy balancer://cluster>
  5.   BalancerMember http://192.168.85.129 loadfactor=1 route=tomcatA
  6.   BalancerMember http://192.168.85.130 loadfactor=1 route=tomcatB
  7. </Proxy>

  8.
  9. <Location /status>
  10.  SetHandler balancer-manager
  11. </Location>

  12.
  13. ProxyPass /status !
  14. ProxyPass / balancer://cluster/
  15. ProxyPassReverse / balancer://cluster/
4.启动服务
[root@localhost conf]# service memcached start
Starting memcached: [  OK  ]
[root@localhost conf]# catalina.sh start

此处我出现了一个错误：java.lang.NoClassDefFoundError: com/couchbase/client/CouchbaseClient
原因：msm1.6.5依赖了Couchbase，需要添加couchbase-client的jar包，否则启动会报java.lang.NoClassDefFoundError:com/couchbase/client/CouchbaseClient错误；
解决办法：下载名为couchbase-client的jar包并放到$CATALINA_HOME/lib下即可；

5.测试
5.1浏览器地址栏输入显示

再次打开一个标签并输入地址时显示


5.2 停止memcached2服务，模拟故障情景
[root@localhost test]# service memcached stop
Stopping memcached: [  OK  ]
测试：



这就实现了基于memcached的session共享集群，同时保证了session的主备同步的目的；


参考资料：
http://chenzhou123520.iteye.com/blog/1650212





MSM项目帮助文档：





jar包下载地址：
(不全)

(页面内能直接下载)

(自己搜索下载，很全)

couchbase-client-1.2.3另一个下载地址：


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