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村长杨京京
 村长杨京京
发布于 2015/02/11 16:15
字数 2686
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MSM--Memcached_Session_Manager介绍及使用

我 们都知道对于一些大型的web2.0的网站,在正式部署时一般是部署在不同故障域的多台应用服务器上,以j2ee应用为例,一般我们都会部署在 tomcat下,假如我们部署了10台tomcat服务器,那这10台tomcat可能是部署在不同的机器上,然后将应用程序copy到这10台 tomcat下,然后启动所有tomcat,一般来说这样做的目的是为了达到负载均衡以及避免单点故障,另外也考虑到国内网络环境的原因,避免跨网络运营 商访问而导致访问速度低下的问题,当然不要忘了坐镇这10台tomcat前端的还有我们的反向代理服务器,比如nginx,这个就是另一个话题了,我今天 主要讲的是,对于这种分布式tomcat环境,我们如何保证session 的唯一性(我假定你知道session是什么)。这也是在日期公司的一个项目中负责解决的一个问题,当然实际上这并不是什么新的议题,之前就有很多解决方 案,但是一般来说的大体的解决方案是自己通过编写一段代码或者通过配置tomcat的filter,将产生的session放到同一个内存数据库中,事实 上这确实可行的,只不过我比较懒,我总是觉得这种问题应该有更省事更成熟的解决方案,那确实是有的,也就是我马上介绍 的 Memcached_Session_Manager,简称msm,这就是一个用于解决分布式tomcat环境下session共享的问题的开源解决 方案。

一 简介

(以下内容由个人根据msm官网大意翻译,原文地址:http://code.google.com/p/memcached-session-manager/

 

 引言

MSM--memcached session manager是一个高可用的Tomcat session共享解决方案,除了可以从本机内存快速读取Session信息(仅针对黏性Session)外,同时可使用memcached存取Session,以实现高可用。

对于非黏性Sessionmemcached直接存储session

memcached外,还可以其他缓存组件如memcachedbmembase等。

 特性

  支持Tomcat6Tomcat7

 支持黏性、非黏性Session

   无单一故障点

         可处理tomcat故障转移

         可处理memcached故障转移

         插件式session序列化

         允许异步保存session,以提升响应速度

         只有当session有修改时,才会将session写回memcached

         JMX管理&监控

MSM解决的问题

假设你有一个Tomcat集群,使用黏性session,如何应对单点故障问题?为了应对更多的并发量和可用性,你可以不断的增加Tomcat节点,但是单点故障仍旧会是个问题:如果使用黏性Session,一个Tomcat故障时,其他Tomcat并不能接管故障Tomcat节点的Session

解决此问题的思路就是将黏性Session同时保存在Memcached中,如果单个Tomcat发生故障,集群中的其他Tomcat可以从Memcached中得到Session信息。

     【注】对于非黏性SessionMSM  V1.4.0及以后版本已经支持。

MSM如何工作

     【注】以下论述仅针对黏性Session

安装在Tomcat上的MSM使用本机内存保存session,和StandardManager一样。另外,当一个请求结束时,session会被送回Memcached进行备份。当下一次请求开始时,本地Session可用,直接服务,请求结束后,session又被送回Memcached备份。

当集群中的一个Tomcat挂掉,下一次请求会被路由到其他Tomcat上。负责处理此此请求的Tomcat并不清楚Session的信息。此时它会从Memcached查找该Session,更新该Session并将其保存在本机内容。此次请求结束,session被修改,送回Memcached备份。

 

 

.MSM处理Tomcat故障转移序列图

What else

上边介绍的是处理Tomcat故障转移,MSM又是如何处理Memcached故障转移呢?

如果一个Memcached故障,当前Memcached中的Session会转移到其他Memcached节点,同时,JSESSIONID被修改并送回浏览器。

如果使用黏性Session,应确保loadbalancer中配置生成的JSESSIONID无任何后缀。

SESSIONID的格式

MSM知道Memcached节点列表,这些节点标识会存储在SESSIONID中,SESSIONID值类似:602F7397FBE4D9932E59A9D0E52FE178-n1 【其中n1Memcached节点标识】

 

二 安装

 

参考网站:http://code.google.com/p/memcached-session-manager/wiki/SetupAndConfiguration

 

环境

 

1.Linux 环境

2.Tomcat7.X 3台),在同一台机器上启动三台Tomcat需要修改conf/server.xml中的三个端口:808080058009

3.MemBase 1台),也可采用memcached,使用方法一样,只是在java客户端连接时有不同。

4.nginx

 

准备的jar包

 

注意:不同的tomcat版本(tomcat6tomcat7)所需的包不一样,需要针对tomcat版本下载对应的包.

1.这是采用的最新稳定版1.6.1,序列化方式使用的是kryo,注意版本要求与msm版本基本一致,建议统一采用最新稳定版,如下。其中序列化方式是可选的。

kryo序列化配置msm

2.这是采用的javolution的序列化方式所有需要的包

javalution序列化配置msm

建议采用kryo序列化方式,效率更高。

 

配置

1.将上面所提到的包全部拷贝到tomcatlib下(三台tomcat都需要)

        2.修改每台tomcatconf目录下得context.xml文件或者server.xml文件,在其中加入如下任意一段代码(注意:当使用多台tomcat时,一定要使用non-sticky模式):

A:使用默认的sticky sessionkryo序列化方式,memcached缓存

 

Java代码   收藏代码
  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>  

 

B:使用non-sticky session

Java代码   收藏代码
  1. <Context>  
  2.   
  3.   ...  
  4.   
  5.   <Manager className="de.javakaffee.web.msm.MemcachedBackupSessionManager"  
  6.  memcachedNodes="n1:host1.yourdomain.com:11211,n2:host2.yourdomain.com:11211"  
  7.     sticky="false"  
  8.     sessionBackupAsync="false"  
  9.     lockingMode="uriPattern:/path1|/path2"  
  10.     requestUriIgnorePattern=".*\.(ico|png|gif|jpg|css|js)$"  
  11.  transcoderFactoryClass="de.javakaffee.web.msm.serializer.kryo.KryoTranscoderFactory"  
  12.     />  
  13.   
  14. </Context>  

C:使用membase

Java代码   收藏代码
  1. <Context>  
  2.   
  3.   ...  
  4.   
  5.   <Manager className="de.javakaffee.web.msm.MemcachedBackupSessionManager"  
  6.     memcachedNodes="http://host1.yourdomain.com:8091/pools"  
  7.     username="bucket1"  
  8.     password="topsecret"  
  9.     memcachedProtocol="binary"  
  10.     sticky="false"  
  11.     sessionBackupAsync="false"  
  12.     requestUriIgnorePattern=".*\.(ico|png|gif|jpg|css|js)$"  
  13.  transcoderFactoryClass="de.javakaffee.web.msm.serializer.kryo.KryoTranscoderFactory"  
  14.     />  
  15.   
  16. </Context>  

当使用javolution序列化方式时将:

Java代码   收藏代码
  1. transcoderFactoryClass="de.javakaffee.web.msm.serializer.kryo.KryoTranscoderFactory”   

替换为: 

 

Java代码   收藏代码
  1. transcoderFactoryClass="de.javakaffee.web.msm.serializer.javolution.JavolutionTranscoderFactory"   

 

配置完成后,分别启动tomcat,正常启动说明msm配置成功。

3.最后附上nginx配置:

修改配置文件nginx\conf\nginx.conf

1. 找到内容server {

在它的上面加入如下内容:

 

Java代码   收藏代码
  1. upstream  10.6.53.120 {  
  2. #ip_hash;  ----#ip_hash策略将同一IP的所有请求都转发到同一应用服务器  
  3. server   10.6.53.120:8080;---------我的tomcat端口号  
  4. server   10.6.53.120:7080;  
  5. server   10.6.53.120:6080;  
  6. }<span>(</span><span>这是负载切换使用的服务器网站</span><span>IP)</span>  

2. 找到

Java代码   收藏代码
  1. location / {  
  2. root   html;  
  3. index  index.html index.htm;  
  4. }  

把内容更改如下:

Java代码   收藏代码
  1. location / {  
  2. proxy_pass http://10.6.53.120  
  3. proxy_redirect default;  
  4. proxy_connect_timeout 10;  added by me(跟代理服务器连接的超时时间,必须留意这个time out时间不能超过10秒.当一台服务器当掉时,过10秒转发到另外一台服务器)  
  5. }   

3.  找到

Java代码   收藏代码
  1. server {  
  2. listen       80;  
  3. server_name  localhost;  

把内容改成如下:

Java代码   收藏代码
  1. server {  
  2. listen       80;  
  3. server_name  10.6.53.120;  

 (这是监听访问域名绑定那台服务器80端口的请求)

到这里所有的配置已经完成,现在准备一个简单的web工程,并分别部署到三台tomcat下。启动memcachedmembase),启动三台tomcat,启动nginx,然后在地址栏输入url地址,看能否成功访问。关闭其中一台tomcat,看是否仍然能够正常访问,能够则说明配置nginx配置成功。

 

三 原理

MSM(memcached-session-manager) 支持tomcat6 tomcat7 ,利用 ValueTomcat 阀)对Request进行跟踪。Request请求到来时,从memcached加载sessionRequest请求结束时,将tomcat session更新至memcached,以达到session共享之目的, 支持 sticky   non-sticky 模式。需要注意的是使用sticky模式时需要配置jvmroute参数,配置方式如下:

配置$CATALINA_HOME/conf/server.xml

Java代码   收藏代码
  1. <Engine name="Catalina"defaultHost="localhost"jvmRoute="tomcat2">  

   注意每台tomcat的jvmroute参数都不能一样

 Sticky 模式tomcat session  session memcached 为备 sessionRequest请求到来时, memcached加载备 session  tomcat (仅当tomcat jvmroute发生变化时,否则直接取tomcat session)Request请求结束时,将tomcat session更新至memcached,以达到主备同步之目的。下面是sticky模式时响应的流程图(图片来源网络):

sticky模式

 

 Non-Sticky模式tomcat session  中转session memcached1 为主 sessionmemcached 2 为备sessionRequest请求到来时,从memcached 2加载备 session  tomcat,(当 容器 中还是没有session 则从memcached1加载主 session  tomcat 这种情况是只有一个memcached节点,或者有memcached1 出错时),Request请求结束时,将tomcat session更新至 memcached1和备memcached2,并且清除tomcat session 。以达到主备同步之目的,如下是non-sticky模式的响应流程图:(图片来源网络)。

 

non-sticky

 


项目需要统计在线用户数量,系统部署在集群环境下,使用会话粘贴的方式解决Session问题。要想得到真实在线用户数,必须是所有节点的总和。
这里考虑使用memcached存放用户登录数据,key为userid统计在线用户数据,只需要统计key的总数。memcached因为性能的缘故,
没有提供遍历整个缓存当中对象的功能,不过memcached也提供了很多命令来监控memcached的状态,例如stats命令就有:

Java代码   收藏代码
  1. stats    
  2. stats reset    
  3. stats malloc    
  4. stats maps    
  5. stats sizes    
  6. stats slabs    
  7. stats items    
  8. stats cachedump slab_id limit_num    
  9. stats detail [on|off|dump]    


使用命令【stats items】查询查询到所有的slab,再使用命令【cachedump 1 0】命令找出所有的Key信息。但过期的key也会被查询出来,所以需要对all keys执行一遍查询,过滤掉过期的key。也可以通过【cachedump 1 0】命令查询出来的key过期时间与当前时间进行比较。判断是否过期。这里的过期时间为 session.getMaxInactiveInterval()的值。
Java代码   收藏代码
  1. Iterator<Map<String, String>> iterSlabs = client.getStats("items").values().iterator();  
  2. Set<String> set = new HashSet<String>();  
  3. while(iterSlabs.hasNext()) {  
  4.     Map<String, String> slab = iterSlabs.next();  
  5.     for(String key : slab.keySet()) {  
  6.         String index = key.split(":")[1];  
  7.         set.add(index);  
  8.     }  
  9. }  
  10.   
  11. //统计  
  12. List<String> list = new LinkedList<String>();  
  13. for(String v : set) {  
  14.     String commond = "cachedump ".concat(v).concat(" 0");  
  15.     Iterator<Map<String, String>> iterItems = client.getStats(commond).values().iterator();  
  16.     while(iterItems.hasNext()) {  
  17.         Map<String, String> items = iterItems.next();  
  18.         list.addAll(items.keySet());  
  19.     }  
  20. }  
  21.   
  22. return client.getBulk(list);  


接下来说说,用户信息怎么放入memcached中。主要利用HttpSessionListener和HttpSessionAttributeListener来监听对Session的操作。
不多写了,贴上代码就很清楚了:
Java代码   收藏代码
  1. HttpSessionAttributeListener:  
  2. public void attributeReplaced(HttpSessionBindingEvent event) {  
  3.     HttpSession session = event.getSession();  
  4.     if(SESSION_KEY.endsWith(event.getName())) {  
  5.         MemcachedClient client = (MemcachedClient)SpringBeanHolder.getBean(MEMCACEHD_BEAN_NAME);  
  6.         SessionContext context = (SessionContext)session.getAttribute(SESSION_KEY);  
  7.           
  8.         String username = "";  
  9.         try {  
  10.             username = context.getDocument().getElementsByTagName("operatorName").item(0).getFirstChild().getNodeValue();  
  11.               
  12.             String json = "{username: '"+username+"'}";  
  13.             client.set(context.getUserID(), session.getMaxInactiveInterval(), json);  
  14.         } catch (Exception e) {  
  15.             e.printStackTrace();  
  16.         }  
  17.     }  
  18. }  
  19.   
  20. public class UserSessionListener implements HttpSessionListener {   
  21.     private static final String SESSION_KEY = "sessionContext";  
  22.     private static final String MEMCACEHD_BEAN_NAME = "memcachedClient";   
  23.   
  24.     public void sessionCreated(HttpSessionEvent event) {   
  25.     }   
  26.   
  27.     public void sessionDestroyed(HttpSessionEvent event) {   
  28.         HttpSession session = event.getSession();   
  29.         MemcachedClient client = (MemcachedClient)SpringBeanHolder.getBean(MEMCACEHD_BEAN_NAME);  
  30.           
  31.         SessionContext context = (SessionContext)session.getAttribute(SESSION_KEY);  
  32.         System.out.println("【Destroy Session】 User:"+context.getUserID());  
  33.           
  34.         //删除对应用户在memcached的数据  
  35.         client.delete(context.getUserID());  
  36.     }  
  37.   

本文转载自:http://gong1208.iteye.com/blog/1596120

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