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利用nginx+tomcat+memcached組裝web伺服器負載均衡

tags:    時間:2013-12-10 08:37:29
利用nginx+tomcat+memcached組建web伺服器負載均衡

 

1 起因

    最近對新開發的web系統進行了壓力測試,發現tomcat默認配置下壓到600人的併發登錄首頁響應速度就有比較嚴重的影響,一輪出現2000多個的500和502錯誤。我把登錄的時間統計做了一下,把伺服器處理總時間列印出來,看了一下發現有個別響應確實在20秒,但平均時間和lr測試出來的還是相差很遠。所以可以斷定不是程序處理處理花費了這麼多時間,由於在區域網測試,所以也可以排除網路問題。這就把問題圈定在tomcat的請求響應能力上了。先把tomcat線程數提升到1000,發現500和502的報錯降到幾十個,但是響應時間上還沒什麼提高。後來啟動了2個tomcat,用nginx做負載均衡,響應時間下降了40%,兩個tomcat的處理時長都保持在1秒左右。

    看來tomcat性能確實是系統的一個瓶頸,很有必要假設多個伺服器來加強響應能力。之前由於只是測試登錄,多個tomcat還不用共享session,但真正使用時是必須要能一起工作的。現記錄一下負載均衡的安裝配置過程。

 

2 解決方案的選擇

    多個tomcat要一起協同工作有幾種辦法,可以考慮的方案有以下幾個:

  1. 使用tomcat自帶的cluster方式,多個tomcat見自動實時複製session信息,配置起來很簡單。但這個方案的效率比較低,在大併發下表現並不好。

  2. 利用nginx的基於訪問ip的hash路由策略,保證訪問的ip始終被路由到同一個tomcat上,這個配置更簡單。但是我們的應用很可能是某一個區域網大量用戶同時登錄,這樣負載均衡就沒什麼作用了。

  3. 利用memcached把多個tomcat的session集中管理,這是最直接的解決方案,但是操作起來也最為複雜。

    我們的系統既要求性能,又要比較好的利用上負載均衡,所以第3個方案是首選。接下來就是安裝搭建之路了。

3 安裝配置

3.1 memcached的安裝

  1)先下載libevent-1.4.14b-stable.tar.gz和memcached-1.4.7.tar.gz的源碼包,前者是後者的依賴包,就是一個事件驅動的包。

  2)安裝非常順利,還是經典的那幾個編譯安裝命令:

 

tar zxvf libevent-1.4.14b-stable.tar.gz   cd libevent-1.4.14b-stable   ./configure --prefix=/usr/local/libevent-1.4.14b   make   make install   tar zxvf memcached-1.4.7.tar.gz   cd memcached-1.4.7   ./configure --prefix=/usr/local/memcached-1.4.7 --with-libevent=/usr/local/libevent-1.4.14b/   make   make install  
 

 

  3)啟動memcached:

  ./bin/memcached -d -m 256 -u root -p 11211 -c 1024 -P /tmp/memcached.pid

 

3.2 memcached-session-manager配置

    讓tomcat調用memcached來存儲session早就是一個很成熟的解決方案了,開源的msm就可以解決這個問題。比較折騰的就是要用到的jar包,官方文檔說的也比較含糊,我這裡用的是kryo的序列化方案,所以用到的包多一些,分別是:

kryo-1.03.jar

kryo-serializers-0.8.jar 

memcached-2.5.jar(我在官方看最新已經到2.7了,但是msm官方說用2.5,可能新包沒測試過,特別是2.6版本changelog裡面提到api有調整,還是不要亂升的好)

memcached-session-manager-1.5.1.jar

memcached-session-manager-tc7-1.5.1.jar

minlog-1.2.jar

msm-kryo-serializer-1.5.1.jar

reflectasm-0.9.jar

    以上這些包都放在$CATALINA_HOME/lib目錄下。

    另外提一下,官方給出的4種序列化方案,其中kryo是效率最高的,具體比較看http://code.google.com/p/memcached-session-manager/wiki/SerializationStrategies。

    接下來是修改tomcat的配置文件$CATALINA_HOME/conf/context.xml,調整成新的session存儲方式。配置文件中加入以下內容:

 

 <Manager className="de.javakaffee.web.msm.MemcachedBackupSessionManager"         memcachedNodes="n1:127.0.0.1:11211"         sticky="false"         lockingMode="auto"         sessionBackupAsync="false"           sessionBackupTimeout="1000"          transcoderFactoryClass="de.javakaffee.web.msm.serializer.kryo.KryoTranscoderFactory"         />  
 

 

    在$CATALINA_HOME/conf/logging.properties文件中添加de.javakaffee.web.msm.level=FINE,就可以在catalina.out的日誌中看到詳細的session存取情況。

    另外在Manager配置中加上requestUriIgnorePattern=".*\.(png|gif|jpg|css|js)$",用chrome瀏覽器測試發現居然sessionID會突然變掉,然後就被攔截器給跳回首頁了。去掉就一切正常,但攔截器只會去檢測action的,按理說應該完全沒關係,望高人指點!

3.3 nginx配置

    nginx非常簡單,只要在upstream裡面多配置幾個server就可以了,這裡把我的配置貼出來:#user nobody; 

worker_processes  16;   events {       use epoll;       worker_connections  65535;   }   http {       include       mime.types;       default_type  application/octet-stream;          #log_format  main  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '       #                  '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '       #                  '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';       #access_log  logs/access.log  main;        client_header_buffer_size 32k;       large_client_header_buffers 4 32k;       client_max_body_size 8m;       client_body_buffer_size 128k;       sendfile        on;       tcp_nopush     on;          #keepalive_timeout  0;       keepalive_timeout  65;          gzip  on;       gzip_types       text/javascript text/plain text/css application/xml application/x-javascript;      gzip_disable     "MSIE [1-6]\.(?!.*SV1)";          proxy_connect_timeout 300;       proxy_send_timeout 300;       proxy_read_timeout 300;       proxy_buffer_size 16k;       proxy_buffers 4 32k;          proxy_set_header X-Forwarded-For $remote_addr;       proxy_set_header Connection Close;       server_names_hash_max_size 1024;       server_names_hash_bucket_size 1024;          # Default cache parameters for use by virtual hosts       # Set the cache path to tmpfs mounted disk, and the zone name       # Set the maximum size of the on disk cache to less than the tmpfs file system size       proxy_cache_path  ./cache  levels=1:2  keys_zone=pscms:100m max_size=800m;       proxy_temp_path   ./proxy;          #配置後端伺服器信息       upstream web_server {           #ip_hash;           server localhost:8080 max_fails=3  fail_timeout=30s;           server localhost:8180 max_fails=3  fail_timeout=30s;       }          server {           listen   8888; ## listen for ipv4           #listen   [::]:80 default ipv6only=on; ## listen for ipv6           server_name  localhost;              charset utf-8;           log_format  main  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '                             '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '                             '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';           access_log  logs/host.access.log  main;           #access_log off;              location ~ .*\.(jsp|action)?$ {               proxy_set_header Host $http_host;               proxy_redirect     off;               proxy_pass         http://web_server;               proxy_set_header   Host             $host;               proxy_set_header   X-Real-IP        $remote_addr;               proxy_set_header   X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;           }              location ~ .*\.(gif|jpg|jpeg|png|bmp|swf|js|css)$ {               #如果後端的伺服器返回502、504、執行超時等錯誤,自動將請求轉發到upstream負載均衡池中的另一台伺服器,實現故障轉移。               proxy_next_upstream http_502 http_504 error timeout invalid_header;                  proxy_cache pscms;                   #進行緩存,使用Web緩存區cache_one               proxy_cache_valid 200 304 1h;           #對不同的HTTP狀態碼設置不同的緩存時間               proxy_cache_valid 301 302 5m;               proxy_cache_valid any 1m;               proxy_set_header  Host $host;               proxy_set_header  X-Real-IP  $remote_addr;               proxy_set_header X-Forwarded-For $remote_addr;               proxy_set_header Accept-Encoding "";  #(或是後台伺服器關閉gzip),這樣這台機器才不會緩存被壓縮的文件,造成亂碼               proxy_ignore_headers "Cache-Control" "Expires"; #這段配置加上后,proxy_cache就能支持後台設定的expires。               proxy_pass http://web_server;               expires  15m;           }              location / {               proxy_set_header Host $http_host;               proxy_redirect     off;               proxy_pass         http://web_server;               proxy_set_header   Host             $host;               proxy_set_header   X-Real-IP        $remote_addr;               proxy_set_header   X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;           }       }   }  

 

   以上轉載 http://passover.blog.51cto.com/2431658/648182

 

   關於多tomcat之間的session共享問題,我們的實現是放棄了使用session,通過寫cookie的方式,在過濾器中檢測是否有相應的cookie,然後放入到request裡面。後來發現再多個環境切換的時候,會出現混亂。進而使用過了ThreadLocal,如果有相應的cookie,則將數據放入ThreadLocal中,而ThreadLocal為每一個線程都提供了變數的副本,使得每個線程在某一時間訪問到的並不是同一個對象,這樣就隔離了多個線程對數據的數據共享

 

 

 

 

 

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