Apache/Nginx+Tomcat+Memcahced实现session管理-白红宇

Apache/Nginx+Tomcat+Memcahced实现session管理

阅读量：6001 次

发布时间：2019-06-20

本文共 15308 字，大约阅读时间需要 51 分钟。

一.memcached简介

Memcached是一个免费开源、高性能、分布式的内存对象缓存系统。Memcached是在内存中，为特定数据（字符串或对象）构建key-value的小块数据存储。

Memcached项目地址：

现在最新版本为1.4.22，时间点：2015.01.26

二.实验环境介绍

第一个实验：我们在node3节点实现一个LNMP架构，测试memcached的基本的使用和web gui界面管理；

第二个实验：我们将node3节点当作httpd和nginx的反向代理节点，在node4和node5节点上搭建tomcat服务器，并安装memcached缓存服务器，实现tomcat的会话保存；我们在node3反向代理节点上将客户端请求负载均衡到后端的tomcat服务器节点，并实现session会话保持；

实验实现过程

三.LNMP构建（Linux+Nginx+Memcached+php-fpm）

1.安装php-fpm和nginx

需要下载nginx的稳定版本：

nginx-1.6.2-1.el6.ngx.x86_64.rpm

[root@node3 ~]# yum install -y php-fpm  nginx-1.6.2-1.el6.ngx.x86_64.rpm

2.配置nginx支持php-fpm，创建php的测试页

配置nginx启用php：

[root@node3 ~]# vim/etc/nginx/conf.d/default.conf   location ~ \.php$ {       root           /usr/share/nginx/html/index.php;       fastcgi_pass   127.0.0.1:9000;       fastcgi_index  index.php;       fastcgi_param SCRIPT_FILENAME /usr/share/nginx/html/$fastcgi_script_name;       include        fastcgi_params;    }

如图所示：

创建php测试页：

[root@node3 ~]# vim/usr/share/nginx/html/index.php

3.启动nginx和php-fpm服务器

[root@node3 ~]# service nginx startStarting nginx:                                           [  OK  ][root@node3 ~]# service php-fpm startStarting php-fpm:                                         [  OK  ]

访问测试如图：

4.在php-fpm中安装memcached扩展模块

需要下载memcache-2.2.7.tgz，安装前需要php的开发包支持：

我这里提供附件下载；

安装开发包：

[root@node3 ~]# yum install -y php-devel

编译安装memcache-2.2.7.tgz：

[root@node3 ~]# tar xf memcache-2.2.7.tgz[root@node3 ~]# cd memcache-2.2.7[root@node3 memcache-2.2.7]# phpizeConfiguring for:PHP Api Version:         20090626Zend Module Api No:      20090626Zend Extension Api No:   220090626[root@node3 memcache-2.2.7]# ./configure开始安装：[root@node3 memcache-2.2.7]# make&& make install信息略......Installing shared extensions:     /usr/lib64/php/modules/ 可以发现安装完成生成的模块在/usr/lib64/php/modules/中，我们去查看：[root@node3 memcache-2.2.7]# cd/usr/lib64/php/modules/[root@node3 modules]# lscurl.so fileinfo.so  json.so  memcache.so  phar.so zip.so有memcache.so这个模块，安装完成。

配置php-fpm加载此模块即可，在如图位置添加扩展模块即可：

[root@node3 ~]# vim /etc/php.iniextension =/usr/lib64/php/modules/memcache.so

配置如图所示：

重启php-fpm服务即可：

[root@node3 ~]# service php-fpm restartStopping php-fpm:                                          [  OK  ]Starting php-fpm:                                         [  OK  ]

再次访问测试页可以看见php已经支持memcached扩展了：

5.安装memcached软件

libmemcached：是C语言的驱动（api），跟应用连接需要指定的API版本是libmemcached-0.31-1.1.el6.x86_64Memcached软件包：如果希望进行源码编译安装，可以从http://www.memcached.org/ 获取 memcached 源文件；我的yum源已经有了memcached-1.4.4-3.el6.x86_64。

使用yum源安装：

[root@node3 ~]# yum install -y memcached libmemcached

不用配置即可启动memcached服务：

[root@node3 ~]# /etc/init.d/memcached startStarting memcached:                                        [  OK  ]

查看服务监听端口：

[root@node3 ~]# netstat -tunlp |grepmemcachedtcp       0      0 0.0.0.0:11211               0.0.0.0:*                   LISTEN      2956/memcached     tcp       0      0 :::11211                    :::*                        LISTEN      2956/memcached     udp       0      0 0.0.0.0:11211               0.0.0.0:*                               2956/memcached     udp       0      0 :::11211                    :::*                                    2956/memcached

基本上一个LNMP的简单架构就构建完成了。我们使用这个做memcached的测试。

四.memcahced的基本使用

1. memcached 参数说明：

# memcached -h

2. memcached 的参数

常用参数

-p 
     
       监听的TCP端口号，默认是11211；（port）-l 
      
        监听的主机地址，默认是INADDR_ANY，即所有地址，
       
        可以是host:port的形式，如果没有指定port，则使用-p或者-U的值；可以指定多个地址，以逗号分隔或者多次使用-l参数；尽量不要使用默认值，有安全隐患。(listen)-d 以守护进程运行 (daemon)-u 
        
          指定进程的所有者（只有以root用户执行时才可以使用该参数）(username)-m 
         
           用于存储数据的最大内存，单位是MB，默认是64MB；(memory)-c 
          
            最大并发连接数，默认是1024；-vv 显示更详细的信息（还显示客户端的命令和响应）-vvv 显示最详细的信息（还显示内部的状态转变）-h 显示帮助信息-P 
           
             将PID保存到
            
             中，仅和-d参数一起使用；-f 
             
               chunk的增幅因子，默认是1.25，不同的slabclass，slab page大小相同，但是chunk大小不等，chunk的大小根据这个增幅因子增长；(factor)-n 
              
                为key+value+flags分配的最小内存，单位bytes，默认是48；chunk数据结构本身要占据48字节，所以实际大小是n+48；-t 
               
                 使用多少个线程，默认是4；（thread）-I 设置slab page的大小，即设置可以保存的item的最大值，默认1MB，最小是1K，最大值128M；

其它参数

-U 
     
       监听的UDP端口号，默认是11211，0表示关闭UDP监听；（UDP）-s 
      
        要监听的UNIXsocket路径（禁用网络支持）（socket)-a 
       
         UNIX socket的访问掩码（accessmask），八进制表示，默认是0700. (mask)-r 文件数量的最大值 (rlimit)-M 内存耗尽时返回错误，而不是通过LRU淘汰内容；-k 锁定所有页内存；允许被锁定的内存是有限制的，超过限制可能会失败。-v 显示启动信息（错误和警告信息）(verbose)-i 显示memcached和libevent的licence信息-L 一次申请大的内存页（如果可以）；增大内存页的大小，可以提高性能；-D 
        
          指定key前缀与ID的分隔符，用于stats信息显示，默认是冒号：，如果使用了该参数，则stats收集自动启用了，否则，需要发送命令“stats detail on”命令来启动stats的收集。-R 每一个事件（event）的最大请求数，限制最大请求数可以防止线程饥饿，默认是20；-C 禁用CAS；-b 设置backlog队列限制，默认1024；-B 指定绑定协议，ascii，binary或者auto，其中auto是默认值；3.repcached的参数：-x 
         
           peer主机的主机名或者ip地址；-X peer主机的TCP端口，即主从同步端口，共同的监听端口

常用的参数组合

# memcached -d -m -p 11212 -u nobody -l127.0.0.1 -x 127.0.0.1 -X 11222 -P /tmp/localhost_slave.pid –vv

4.我们安装telnet客户端进行简单memcached键值存储演示

基本命令与操作

存储的命令

主要有：set，add，replace，append，prepend，cas；格式为：

command key flag expiration_time bytesvalue

key表示键，flag表示key/value的额外信息，expiration_time表示过期时间，单位为秒，0表示永不过期，bytes表示值所占的字节数，必须完全匹配，value表示key对应的值，总是出现在第二行。

读取的命令

get根据key获取value值；可以获取多个key的值；get key get key1 key2 格式为：

set命令表示存储一个key/value对，如果该key已存在，则更新对应的value值；如果成功，返回STORED。

实例：

[root@node3 ~]# telnet localhost 11211Trying ::1...Connected to localhost.Escape character is '^]'.#设置一个简单的testkey，过期时间用不过期，字节长度为11bytesset testkey 0 60 11#输入11个字节，必须和上面的完全匹配；hello world#获取缓存的键值；get testkeyVALUE testkey 0 11hello worldEND

add命令也表示增加key/value，如果key/value已存在，add操作失败；保存成功返回STORED，失败返回NOT_STORED。

实例：在telnet下操作

add testkey 0 60 2hiSTOREDadd testkey 0 60 11hello worldNOT_STORED

replace命令表示更新key对应的value值，如果key/value不存在，replace操作失败；成功返回STORED，失败返回NOT_STORED；

实例：在telnet下操作

set testkey 0 60 11hello worldSTOREDget testkeyVALUE testkey 0 11hello worldENDreplace testkey 0 60 5helloSTOREDget testkeyVALUE testkey 0 5helloEND

由于缓存时间有限，所以超时会自动清空缓存。

append表示在key对应的value值后追加数据，key必须已存在，否则操作失败；成功返回STORED，失败返回NOT_STORED；

实例：在telnet下操作：

set testkey 0 60 5helloSTOREDappend testkey 0 60 6 worldSTOREDget testkeyVALUE testkey 0 11hello worldEND

prepend在key对应的value值的前面追加数据，key必须已存在，否则操作失败；成功返回STORED，失败返回NOT_STORED；

实例：在telnet下操作；

set testkey 0 60 5worldSTOREDprepend testkey 0 60 6helloSTOREDget testkeyVALUE testkey 0 11hello worldEND

cas (check and set)：先比较后存储，即原子更新，原理类似于乐观锁。每次请求存储某个数据时附带一个cas值，memcached比对这个cas值与当前存储数据的cas值是否相等，如果相等，则更新数据，否则操作失败；当前存储的cas值通过gets命令获取。成功返回STORED，失败返回EXISTS。

实例：在telnet下设置：

set testkey 0 60 11hello worldSTOREDget testkeyVALUE testkey 0 11hello worldENDcas testkey 0 60 8 10shanghaiSTOREDcas testkey 0 60 8 13shanghaiEXISTSget testkeyVALUE testkey 0 8shanghaiEND

get根据key获取value值；可以获取多个key的值；get key get key1 key2

例子上面很多啦！

delete命令删除key/value对，一次只能删除一个key/value对；如果要删除的key不存在，操作失败:delete key

实例：

set testkey 0 60 11hello worldSTOREDget testkeyVALUE testkey 0 11hello worldENDdelete testkeyDELETEDget testkeyEND

统计的命令

stats显示进程及当前状态等信息。

[root@node3 ~]# telnet localhost 11211Trying ::1...Connected to localhost.Escape character is '^]'.Stats#进程IDSTAT pid 2956#系统运行的时间，单位：秒STAT uptime 59841#系统当前的事件，Unix时间戳表示的时间STAT time 1422337390#memcached版本STAT version 1.4.4#操作系统字大小（64位）STAT pointer_size 64# 进程累计用户时间STAT rusage_user 1.372791#进程累计系统时间STAT rusage_system 1.542765#当前打开的连接数STAT curr_connections 10# 曾打开的连接总数STAT total_connections 42#服务器分配的连接结构数STAT connection_structures 11#执行get命令的总数STAT cmd_get 17#执行set命令的总数STAT cmd_set 22#执行flush_all命令的总数STAT cmd_flush 0STAT get_hits 12STAT get_misses 5STAT delete_misses 0STAT delete_hits 0STAT incr_misses 0STAT incr_hits 0STAT decr_misses 0STAT decr_hits 0STAT cas_misses 0STAT cas_hits 1STAT cas_badval 5STAT auth_cmds 0STAT auth_errors 0STAT bytes_read 1295STAT bytes_written 14526STAT limit_maxbytes 67108864STAT accepting_conns 1STAT listen_disabled_num 0# 线程数STAT threads 4STAT conn_yields 0#存储的item字节数STAT bytes 84#当前item数量STAT curr_items 1#item的总数STAT total_items 13#为获取空间删除的item数量STAT evictions 0END stats items 显示items的相关信息stats itemsSTAT items:1:number 1STAT items:1:age 50209STAT items:1:evicted 0STAT items:1:evicted_nonzero 0STAT items:1:evicted_time 0STAT items:1:outofmemory 0STAT items:1:tailrepairs 0END

stats slabs 显示slab的相关信息

stats slabsSTAT 1:chunk_size 96STAT 1:chunks_per_page 10922STAT 1:total_pages 1STAT 1:total_chunks 10922STAT 1:used_chunks 1STAT 1:free_chunks 2STAT 1:free_chunks_end 10919STAT 1:mem_requested 107STAT 1:get_hits 12STAT 1:cmd_set 22STAT 1:delete_hits 0STAT 1:incr_hits 0STAT 1:decr_hits 0STAT 1:cas_hits 1STAT 1:cas_badval 5STAT active_slabs 1STAT total_malloced 1048512END

stats sizesstats sizesSTAT 96 1END

flush_all 使cache中的所有items都过期，server不会停止，也不会刷新或者释放内存。

set testkey 0 60 11hello worldSTOREDflush_allOKget testkeyEND

五.创建基于web gui接口管理memcached

1.web gui 接口的管理软件是phpMemcachedAdmin

通过php编码实现的,phpMemcachedAdmin是一个用来管理memcached的一个可视化的管理工具,采用php的脚本语言实现,参考学习应运于开发实践不错的例子

2.软件安装

软件版本：phpMemcachedAdmin-1.2.2-5.svn262.el6.noarch，由epel源提供。

安装软件：[root@node3 ~]# yum install -y phpMemcachedAdmin查看软件安装路径：[root@node3 ~]# rpm -ql phpMemcachedAdmin/etc/httpd/conf.d/phpMemcachedAdmin.conf/etc/phpMemcachedAdmin/etc/phpMemcachedAdmin/Memcache.php/usr/share/doc/phpMemcachedAdmin-1.2.2/usr/share/doc/phpMemcachedAdmin-1.2.2/LICENSE/usr/share/phpMemcachedAdmin信息略

由于它相当于一个web服务器，是memcached的管理后台，我们下面就去配置一下nginx服务器即可：

3.配置nginx服务器

[root@node3 ~]# vim/etc/nginx/conf.d/default.confserver {   listen       80;   server_name  localhost;   location / {       root   /usr/share/phpMemcachedAdmin/;       index  index.html index.htm;    }   error_page   500 502 503 504  /50x.html;   location = /50x.html {       root   /usr/share/nginx/html;    }    location ~ \.php$ {       root          /usr/share/phpMemcachedAdmin/;        fastcgi_pass   127.0.0.1:9000;       fastcgi_index  index.php;       fastcgi_param SCRIPT_FILENAME /usr/share/phpMemcachedAdmin/$fastcgi_script_name;       include        fastcgi_params;    }}

4.配置完成启动nginx服务：

[root@node3 ~]# service nginx restartStopping nginx:                                           [  OK  ]Starting nginx:                                           [  OK  ]

访问测试：

六.通过memcached实现tomcat服务器集群session共享

实验架构图

1.在后端tomcat服务器开始安装配置jdk；

安装jdk：#rpm -ivh jdk-7u67-linux-x64.rpm 配置jdk环境变量# vim /etc/profile.d/java.shexport JAVA_HOME=/usr/java/latestexport PATH=$JAVA_HOME/bin:$PATH # source /etc/profile.d/java.sh 运行命令显示java的版本和jre运行时环境：# java -versionjava version "1.7.0_67"Java(TM) SE Runtime Environment (build1.7.0_67-b01)Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build24.65-b04, mixed mode)

2.安装tomcat软件

获得tomcat软件：

apache-tomcat-7.0.55.tar.gz

安装tomcat：#tar xf apache-tomcat-7.0.55.tar.gz -C/usr/local 创建软链接：# cd /usr/local/# ln -sv apache-tomcat-7.0.55/ tomcat`tomcat' -> `apache-tomcat-7.0.55/' 配置tomcat环境变量：# vim /etc/profile.d/tomcat.shexport CATALINA_HOME=/usr/local/tomcatexport PATH=$CATALINA_HOME/bin:$PATH 加载环境变量：# source /etc/profile.d/tomcat.sh

tomcat安装完成；启动tomcat服务：

#catalina start

访问测试：

4.在后端tomcat节点安装memcached：

# yum install -y memcached libmemcached

安装完成后启动memcached服务：

# service memcached start

5.tomcat服务器session会话保持之session服务器配置

MSM（memcached session manager）是一个高可用的Tomcatsession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Session，memcached直接存储session。

memcached-session-manager项目地址，http://code.google.com/p/memcached-session-manager/

下载如下jar文件至各tomcat节点的tomcat安装目录下的lib目录中，其中的${version}要换成你所需要的版本号，tc${6,7,8}要换成与tomcat版本相同的版本号。

memcached-session-manager-${version}.jar

memcached-session-manager-tc${6,7,8}-${version}.jar

spymemcached-${version}.jar

msm-javolution-serializer-${version}.jar

javolution-${version}.jar

由于我的节点的tomcat服务器版本是7系列的，我们使用的memcached-session-manager的jar包如下：

我这里提供下载，请到附件中下载即可。

将相关的jar包拷贝到指定目录：

node4节点：[root@node4 memcached-session-manager]# cp spymemcached-2.10.2.jar memcached-session-manager-1.8.1.jarjavolution/javolution-5.4.3.1.jar tc7/memcached-session-manager-tc7-1.8.1.jarmsm-javolution/msm-javolution-serializer-1.8.1.jar  /usr/local/tomcat/lib/node5节点：[root@node5 memcached-session-manager]# cp spymemcached-2.10.2.jar memcached-session-manager-1.8.1.jar javolution/javolution-5.4.3.1.jartc7/memcached-session-manager-tc7-1.8.1.jarmsm-javolution/msm-javolution-serializer-1.8.1.jar  /usr/local/tomcat/lib/

分别在两个tomcat服务器上的某host上定义一个用于测试的context容器，并在其中创建一个会话管理器，如下所示：

详细配置如下：

node4节点的配置：

[root@node4 ~]# cat/usr/local/tomcat/conf/server.xml

node5节点的配置：

[root@node5 ~]# cat/usr/local/tomcat/conf/server.xml

如图所示，我们将其添加到默认的host下：

分别为两个context提供测试页面：

部署testapp应用：

# mkdir/usr/local/tomcat/webapps/testapp/{lib,classes,WEB-INF} -pv

node4节点的testapp部署及测试页面：

# vim/usr/local/tomcat/webapps/testapp/index.jsp添加如下内容：<%@ page language="java" %> Node4    
      
       node4.stu31.com
      
   
     
                  Session ID   <% session.setAttribute("stu31.com","stu31.com");%>       <%= session.getId() %>                  Created on       <%= session.getCreationTime() %>

node5节点的testapp部署及测试页面:

# mkdir -pv/usr/local/tomcat/webapps/testapp/{WEB-INF,classes,lib}# vim/usr/local/tomcat/webapps/testapp/index.jsp添加如下内容：<%@ page language="java" %> Node5    
      
       node5.stu31.com
      
   
     
                  Session ID   <% session.setAttribute("stu31.com","stu31.com");%>       <%= session.getId() %>                 Created on       <%= session.getCreationTime() %>

配置完成后我们重新启动tomcat服务：

# catalina.sh stop# catalina.sh start

访问测试：

配额制前端负载均衡节点，使用httpd服务器反向代理请求到后端tomcat服务器节点：

先注释到主配置文件/etc/httpd/conf/httpd.conf中的中心主机，如图：

配置反向代理：

[root@node3 ~]# vim/etc/httpd/conf.d/proxy.conf
     
         BalancerMember http://172.16.31.21:8080 loadfactor=1   BalancerMember http://172.16.31.22:8080 loadfactor=1   ProxySet  lbmethod=byrequests ProxyVia OffProxyRequests OffProxyPass / balancer://tomcat/ProxyPa***everse / balancer://tomcat/
      
          Order Allow,Deny   Allow From all 
          Order Allow,Deny   Allow From all

配置完成后检查语法：[root@node3 ~]# httpd -tSyntax OK 启动httpd服务器：[root@node3 ~]# service httpd start

访问测试，可以发现session会话实现了绑定；

我们将node5节点的memcached服务器关闭，看session会话转移到哪里了：

[root@node5 ~]# service memcached stopStopping memcached:                                        [  OK  ]

访问测试：

可以发现节点是转移到了node4，但是session会话的ID未改变，实现了缓存会话功能；

配置前端负载均衡节点，使用nginx服务器反向代理请求到后端tomcat服务器节点：

关闭httpd服务器：

#service httpd stop

配置nginx的主配置文件，向其中添加upstream服务器：

[root@node3 ~]# vim /etc/nginx/nginx.conf   upstream tcsrvs {       server 172.16.31.21:8080;       server 172.16.31.22:8080;    }

如图：

配置默认default.conf文件：

[root@node3 ~]# vim/etc/nginx/conf.d/default.conf   location / {        proxy_pass http://tcsrvs;       index  index.jsp index.htmlindex.htm;    }

配置如图：

配置完成后启动nginx服务器，

[root@node3 ~]# service nginx start

访问测试，

可以发现实现了会话保持；

至此；Apache/Nginx+Tomcat+Memcahced实现session管理的配置就完成了。

转载于:https://blog.51cto.com/sohudrgon/1609839

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