利用nginx+tomcat+memcached組建web服務器負載均衡

時間 2019-11-11

標籤利用 nginx+tomcat+memcached nginx tomcat memcached 組建 web 服務器負載均衡欄目 Tomcat 简体版

原文原文鏈接

1 原由

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人的併發登陸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。我把登陸的時間統計作了一下，把服務器處理總時間打印出來，看了一下發現有個別響應確實在20秒，但平均時間和lr測試出來的仍是相差很遠。因此能夠判定不是程序處理處理花費了這麼多時間，因爲在局域網測試，因此也能夠排除網絡問題。這就把問題圈定在tomcat的請求響應能力上了。先把tomcat線程數提高到1000，發現500和502的報錯降到幾十個，可是響應時間上還沒什麼提升。後來啓動了2個tomcat，用nginx作負載均衡，響應時間降低了40%，兩個tomcat的處理時長都保持在1秒左右。javascript

看來tomcat性能確實是系統的一個瓶頸，頗有必要假設多個服務器來增強響應能力。以前因爲只是測試登陸，多個tomcat還不用共享session，但真正使用時是必需要能一塊兒工做的。現記錄一下負載均衡的安裝配置過程。css

2 解決方案的選擇

多個tomcat要一塊兒協同工做有幾種辦法，能夠考慮的方案有如下幾個：java

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，在大併發下表現並很差。nginx

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。可是咱們的應用極可能是某一個局域網大量用戶同時登陸，這樣負載均衡就沒什麼做用了。web

3. 利用memcached把多個tomcat的session集中管理，這是最直接的解決方案，可是操做起來也最爲複雜。chrome

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

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。api

2）安裝很是順利，仍是經典的那幾個編譯安裝命令：瀏覽器

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）啓動memcached：緩存

./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就能夠解決這個問題。比較折騰的就是要用到的jar包，官方文檔說的也比較含糊，我這裏用的是kryo的序列化方案，因此用到的包多一些，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，可是msm官方說用2.5，可能新包沒測試過，特別是2.6版本changelog裏面提到api有調整，仍是不要亂升的好）

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。配置文件中加入如下內容：

   <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，就能夠在catalina.out的日誌中看到詳細的session存取狀況。

另外在Manager配置中加上requestUriIgnorePattern=".*\.(png|gif|jpg|css|js)$"，用chrome瀏覽器測試發現竟然sessionID會忽然變掉，而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，按理說應該徹底不要緊，望高人指點！

3.3 nginx配置

nginx很是簡單，只要在upstream裏面多配置幾個server就能夠了，這裏把個人配置貼出來：

#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; 
 
    #配置後端服務器信息 
    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)$ { 
            #若是後端的服務器返回50二、50四、執行超時等錯誤，自動將請求轉發到upstream負載均衡池中的另外一臺服務器，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;           #對不一樣的HTTP狀態碼設置不一樣的緩存時間 
            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 "";  #（或是後臺服務器關閉gzip），這樣這臺機器纔不會緩存被壓縮的文件，形成亂碼 
            proxy_ignore_headers "Cache-Control" "Expires"; #這段配置加上後，proxy_cache就能支持後臺設定的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; 
        } 
 
    } 
 
}

參考文檔：

1. http://code.google.com/p/memcached-session-manager/wiki/SetupAndConfiguration

2. http://wangrui.iteye.com/blog/500921

修改記錄：

2011年9月3日修改了nginx配置文件的gzip_types,增長對css和js的壓縮