丨cluster組件tomcat的集群通信原理

解下Tomcat要實現(xiàn)集群通信，首先要知道集群中都有哪些成員。Tomat是通過組播（Mtiast）來實現(xiàn)的。那什么是組播呢？為了理解組播，我先來說說什么是“單播”。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間的通信就好像是人們之間的一樣，一個人對另外一個人說話，此時信息的接收和傳遞只在兩個節(jié)點之間進(jìn)行，比如你在收發(fā)電子郵件、瀏覽網(wǎng)頁時，使用的就是單播，也就是我們熟悉的“點對點通信”。Tomcat節(jié)點在啟動時和運行時都會周期性（默認(rèn)500毫秒）發(fā)送組播心跳包，同一個集群內(nèi)的節(jié)點都在相同的組播地址和端口這些信息；在一定的時間內(nèi)（默認(rèn)3秒）不發(fā)送組播報文的節(jié)點就會被認(rèn)為已經(jīng)了，會從集群中刪去。因此通過組播，集群中每個成有了集群成員的列表，集群中的節(jié)點就能通過TCP連接向其他節(jié)點傳輸Session數(shù)據(jù)。Tomcat通過SimpleTcpCluster類來進(jìn)行會話（In-MemoryReplication）。要開啟Tomcat1<!-SimpleTcpCluster是用來Session的組件。Session有同步和異步兩種方式同步模式下，向瀏覽器的發(fā)送響應(yīng)數(shù)據(jù)前，需要先將Session異步模式下，無需等待Session同步異步模式由channelSendOptions參數(shù)控制，默認(rèn)值是8，為異步模式；4在異步模式下，可以通過加上"拷貝確認(rèn)"（Acknowledge）channelSendOptions設(shè)為9--<Cluster <!-Manager決定如何管理集群的SessionTomcat提供了兩種Manager：BackupManager和DeltaManagerBackupManager－集群下的某一節(jié)點的Session，將到一個備份節(jié)點DeltaManager－集群下某一節(jié)點的Session，將到所有其他節(jié)點DeltaManager是Tomcat默認(rèn)的集群ManagerexpireSessionsOnShutdown－設(shè)置為true將導(dǎo)致集群下的所有SessionnotifyListenersOnReplication－集群下節(jié)點間的Session刪除操作，是否通知sessionmaxInactiveInterval－集群下Session的有效時間(單位:s)maxInactiveInterval內(nèi)未活動的Session，將被Tomcat默認(rèn)值為 --<Manager <!-Channel是TomcatChannel包括5個組件：Membership、Receiver、SenderTransport、 -- <Channel <!-Membership集群的可用節(jié)點列表。它可以檢查到新增的節(jié)點className－指定Membershipfrequency－發(fā)送心跳(向組播地址發(fā)送UDP數(shù)據(jù)包)的時間間隔(單位:ms)dropTime－Membership在dropTime(單位:ms)則將該節(jié)點從可用節(jié)點列表刪除。默認(rèn)值為3000 -- <!- Receiver className－指定ReceiverautoBind－端口的變化區(qū)間，如果port為4000，autoBind為 將在4000-4099間取一個端口進(jìn)行selectorTimeout－NioReceiver內(nèi)Selector --<Receiver <!-Sender用于向其他節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)，Sender內(nèi)嵌了TransportTransport --<Sender<!-Transport分為兩種：bio.PooledMultiSender(阻塞式和nio.PooledParallelSender(非阻塞式是從tcp --<Transport <!-Interceptor:Cluster的TcpFailureDetector－TcpFailureDetector可以到某個節(jié)點關(guān)的信息，并嘗試通過TCP --<Interceptor <!-MessageDispatchInterceptor－查看Cluster方式是否設(shè)置為Channel.SEND_OPTIONS_ASYNCHRONOUSMessageDispatchInterceptor然后將排好隊的消息轉(zhuǎn)給Sender --<Interceptor <!-Valve:Tomcat的器ReplicationValve－在處理請求前后打日志；過濾不涉及Session--<Valve<Valve <!-Deployer用于集群的farm功能，應(yīng)用中文件的更新，以保證集群中所有節(jié) --<DeployerdeployDir="/tmp/war- <!-ClusterListener:器，Cluster組件接收的消使用DeltaManager時，Cluster接收的信息通過傳遞給DeltaManager，從而更新自己的Session--<ClusterListener139從上面的的參數(shù)列表可以看到，默認(rèn)情況下Session管理組件DeltaManager會在節(jié)點之間拷貝Session，DeltaManager采用的一種all-to-all的工作方式，即集群中的節(jié)點會把Session數(shù)據(jù)向所有其他節(jié)點拷貝，而不管其他節(jié)點是否部署了當(dāng)前應(yīng)用。當(dāng)集群節(jié)點數(shù)比較少時，比如少于4個，這種all-to-all較多時，數(shù)據(jù)拷貝的開銷成指數(shù)級增長，這種情況下可以考慮BackupManager，BackupManager只向一個備份節(jié)點拷貝數(shù)據(jù)。TomcatTomcat薦了一套配置，使用了比DeltaManager更高效的BackupManager，并且通過Receiver點間高效地拷貝數(shù)據(jù)，所有Tomcat節(jié)點最好采用相同的配置，具體配置如下：<Cluster3<Manager8<Channel<Membership <Receiver<Sender<Transport<Interceptor<Interceptor<Interceptor <Valve <DeployerdeployDir="/tmp/war-watchDir="/tmp/war-<ClusterListenerTomcat的官網(wǎng)給出了一個例子，來說明Tomcat集群模式下是如何工作的，以及Tomcat集群是如何實現(xiàn)高可用的。比如集群由TomcatA和TomcatB兩個Tomcat實例組成，TomcatATomcatA啟動過程中，當(dāng)Host對象被創(chuàng)建時，一個Cluster組件（默認(rèn)是SimpleTcpCluster）Hostweb.xml中設(shè)置了Distributable，TomcatDeltaManager。SimpleTcpCluster啟動Membership服務(wù)和Replication服務(wù)。TomcatB啟動（在TomcatA首先TomcatB會執(zhí)行和TomcatA一樣的操作，然后SimpleTcpCluster會建立一個由TomcatA和TomcatB組成的Membership。接著TomcatB向集群中的TomcatA請求Session數(shù)據(jù)，如果TomcatA沒有響應(yīng)TomcatB的拷貝請求，TomcatB會在60秒后timeout。在Session數(shù)據(jù)拷貝完成之前TomcatB不會接收瀏覽器的請求。TomcatA接收HTTPSessionTomcatA響應(yīng)客戶請求，在把結(jié)果發(fā)送回客戶端之前，ReplicationValve會當(dāng)前請（如果Filter中配置了不需的請求類型，這一步就不會進(jìn)行，默認(rèn)配置下所有請求），如果發(fā)現(xiàn)當(dāng)前請求更新了Session，就調(diào)用Replication服務(wù)建立TCP連接將Session拷貝到Membership列表中的其他節(jié)點即TomcatB。在拷貝時，所有保存在當(dāng)前Session中的可序列化的對象都會被拷貝，而不僅僅是發(fā)生更新的部分。TomcatA當(dāng)TomcatA時，TomcatB會知TomcatA已從集群中退出，然后TomcatBTomcatAMembershipTomcatBSession時不再往TomcatA拷貝，同時負(fù)載均衡器會把后續(xù)的HTTP請求全部轉(zhuǎn)發(fā)給TomcatB。在此過程中所有的Session數(shù)據(jù)不會丟失。TomcatB接收TomcatATomcatBTomcatATomcatBTomcatA的所有Session數(shù)據(jù)。TomcatATomcatA1、2TomcatBSessionTomcatASession1Tomcat繼續(xù)接收發(fā)往TomcatA的請求，Session1設(shè)置為失效。請注意這里的失效并非因為TomcatA（比如用戶登出）而引起的Session失效。這時TomcatA向TomcatB發(fā)送一個Session1Expired的消息，TomcatB收到消息后也會把Session1設(shè)置為失效。TomcatBSession同理這個新的Session也會被拷貝到TomcatATomcatA上的Session2因超時原因引起的Session失效TomcatA無需通知TomcatB，TomcatB同樣知道Session2已經(jīng)超時。因此對于Tomcat集群有一點非常重要，所有節(jié)點的操作系統(tǒng)時間必須一致。不然會出現(xiàn)某個節(jié)點Session已過期而在另一節(jié)點此Session仍處于活動狀態(tài)的現(xiàn)今天我談了Tomcat的集群工作原理和配置方式，還通過官網(wǎng)上的一個例子說明了TomcatTomcatSession：DeltaManager和BackupManager。當(dāng)集群點比較少時，可以采用DeltaManager，因為Session數(shù)據(jù)在集群中各個節(jié)點當(dāng)集群點數(shù)比較多時，可以采用BackupManager，這是因為一個節(jié)點的Session只會拷貝到另一個節(jié)點，數(shù)據(jù)拷貝的開銷比較少，同時只要這兩個節(jié)點不同時，Session在Tomcat推薦的配置里，ReplicationValve被配置成下面這樣1<Valve 你是否注意到，filt