一、集群的基本概念
Cluster
集群技術(shù)可如下定義
:
一組相互獨立的服務(wù)器在網(wǎng)絡(luò)中表現(xiàn)為單一的系統(tǒng)，并以單一系統(tǒng)的模式加以管理。此單一系統(tǒng)為客戶工作站提供高可靠性的服務(wù)。
大多數(shù)模式下，集群中所有的計算機擁有一個共同的名稱，集群內(nèi)任一系統(tǒng)上運行的服務(wù)可被所有的網(wǎng)絡(luò)客戶所使用。
Cluster
必須可以協(xié)調(diào)管理各分離的組件的錯誤和失敗，并可透明地向
Cluster
中加入組件。
一個
Cluster
包含多臺
(
至少二臺
)
擁有共享數(shù)據(jù)存儲空間的服務(wù)器。任何一臺服務(wù)器運行一個應(yīng)用時，應(yīng)用數(shù)據(jù)被存儲在共享的數(shù)據(jù)空間內(nèi)。每臺服務(wù)器的操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序文件存儲在其各自的本地儲存空間上。
Cluster
內(nèi)各節(jié)點服務(wù)器通過一內(nèi)部局域網(wǎng)相互通訊。當(dāng)一臺節(jié)點服務(wù)器發(fā)生故障時，這臺服務(wù)器上所運行的應(yīng)用程序?qū)⒃诹硪还?jié)點服務(wù)器上被自動接管。當(dāng)一個應(yīng)用服務(wù)發(fā)生故障時，應(yīng)用服務(wù)將被重新啟動或被另一臺服務(wù)器接管。當(dāng)以上任一故障發(fā)生時，客戶將能很快連接到新的應(yīng)用服務(wù)上。
二、jboss-4.0.2集群配置指南
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作者:
bromon原創(chuàng)
關(guān)鍵詞:JBoss 4.0.2??Clustering
本文主要講解JBoss cluster的基本知識以及簡單的配置方法，其間涉及了一些jboss的補充知識。
一、材料準(zhǔn)備：
1、JBoss 4.0.2 ??
JBoss各個版本之間差異比較大，即使同為jboss 4.x的版本，內(nèi)部組件的版本也不一致，所以請盡量使用同一版本的server。目前已經(jīng)證明可以配置cluster的版本多為jboss 3.2.6和jboss 4.0.2。
2、Apache 2.0.54
?? 下載地址：http://archive.apache.org/dist/httpd/httpd-2.0.54.tar.gz
3、Apache mod_jk-1-2-13-apache-2-0-54
?? 下載地址：http://www.apache.org/dist/tomcat/tomcat-connectors/jk/binaries/linux/jk-1.2.14/jakarta-tomcat-connectors-jk-1.2.14-linux-rhel3-i386-prefork.so
二、安裝：
1、jboss4.0.2與apache 2.0.54的安裝請自行搞定。假設(shè)jboss的安裝目錄為%jboss%，apache安裝目錄為%apache%。
2、mod_jk的安裝。
從apache.org獲得文件mod_jk-1-2-13-apache-2-0-54.so，將該文件拷貝到%apache%\ modules。
三、jboss cluster入門
????Jboss 支持如下類型的cluster：EJB、web、JNDI、JMS，我們主要了解web cluster。
Web cluster實際上可以劃分為兩個話題：負載均衡 (load balance) 和狀態(tài)同步。它們是互相獨立的，單獨配置。
負載均衡的概念比較簡單，重要的是負載均衡的粒度。可以選擇針對每個request的均衡，或者是針對每個用戶的均衡。選擇不同的粒度，需要不同的狀態(tài)同步方式。
1、基于request的負載均衡
???? 該種方式下，負載均衡器 (load balancer)會根據(jù)各個node的狀況，把每個http request進行分發(fā)。使用這樣的均衡策略，就必須在多個node之間復(fù)制用戶的session，實時保持整個cluster的用戶狀態(tài)同步，這種操作被稱為session復(fù)制 (session replication)。Jboss的實現(xiàn)原理是使用攔截器(interceptor)，根據(jù)用戶的同步策略攔截request，做同步處理后再交給server產(chǎn)生響應(yīng)。
????該方法的優(yōu)點是客戶不會被綁定都具體的node，只要還有一個node存活，用戶狀態(tài)都不會丟失，cluster都能夠繼續(xù)工作。缺點是node之間通信頻繁，響應(yīng)速度有影響，多并發(fā)、高頻操作的情況下性能下降比較厲害。
2、基于用戶的負載均衡
該種方式下，當(dāng)用戶發(fā)出第一個request后，負載均衡器動態(tài)的把該用戶分配到某個節(jié)點，并記錄該節(jié)點的jvm路由，以后該用戶的所有request都會被綁定這個jvm路由，用戶只會與該server發(fā)生交互，這種策略被稱為粘性session(session sticky)。
該方法的優(yōu)點是響應(yīng)速度快，多個節(jié)點之間無須通信。缺點也很明顯，某個node死掉以后，它負責(zé)的所有用戶都會丟失session。
四、實戰(zhàn)
1、負載均衡
????Jboss的負載均衡目前有兩種方案，一是使用apache的mod_jk，二是使用jboss自帶的負載均衡模塊。下面分別講解這兩種配置。
mod_jk的配置
1、請確認%apache%\modules下已經(jīng)有mod_jk-1-2-13-apache-2-0-54.so文件。
2、修改%apache%\conf\httpd.conf????在文件末尾添加:????Include conf/mod_jk2.conf
3、在%apache%\conf下新建文件????mod_jk2.conf????????文件內(nèi)容如下：
# Load mod_jk module. Specify the filename
# of the mod_jk lib you’ve downloaded and
# installed in the previous section
LoadModule jk_module modules/mod_jk-1-2-13-apache-2-0-54.so
# Where to find workers.properties
JkWorkersFile conf/workers2.properties
# Where to put jk logs
JkLogFile logs/mod_jk.log
# Set the jk log level [debug/error/info]
JkLogLevel info
# Select the log format
JkLogStampFormat "[%a %b %d %H:%M:%S %Y] "
# JkOptions indicate to send SSL KEY SIZE,
JkOptions +ForwardKeySize +ForwardURICompat -ForwardDirectories
# JkRequestLogFormat set the request format
JkRequestLogFormat "%w %V %T"
JkMount /* loadbalancer
其中JkMount /* loadbalancer的意思是，把所有的請求都發(fā)給loadbalancer處理。可以通過修改url來控制發(fā)送某些request。
4、在%apache%\conf下新建文件????workers2.properties????????其內(nèi)容為：
worker.list=loadbalancer,server1,server2
# Define the first node...
worker.server1.port=8009
worker.server1.host=172.16.0.116
worker.server1.type=ajp13
worker.server1.lbfactor=1
worker.server1.local_worker=1
worker.server1.cachesize=10
# Define the first node...
worker.server2.port=8009
worker.server2.host=172.16.32.88
worker.server2.type=ajp13
worker.server2.lbfactor=1
worker.server2.local_worker=1
worker.server2.cachesize=10
# Now we define the load-balancing behaviour
worker.loadbalancer.type=lb
worker.loadbalancer.balanced_workers=server1,server2
worker.loadbalancer.sticky_session=1
其中對于node的命名規(guī)則是worker.節(jié)點名.xxxx。所以上述文件定義了兩個節(jié)點：server1和server2。8009端口是jboss默認的ajp端口，另外需要注意的是worker.server2.lbfactor參數(shù)，它是節(jié)點的負載加權(quán)，它的值越大，獲得負載的機會就越大。可以根據(jù)node的硬件性能進行調(diào)整。worker.loadbalancer.sticky_session參數(shù)是指定是否使用粘性session。
所有需要負載均衡的節(jié)點，都必須在worker.loadbalancer.balanced_workers參數(shù)中列舉出來。
請記住所有node的名稱和它對應(yīng)著哪臺機器，后面的配置中會使用。
嘗試啟動apache：%apache\bin\apache.exe，正常情況下沒有任何提示。如果你使用的jk是2.0的，那么配置文件的寫法完全不同，由于mod_jk2已經(jīng)停止開發(fā)，所以apache并沒有提供任何講解，對于配置文件的編寫也沒有任何指導(dǎo)。
Jboss自帶均衡器的配置
???? 將文件夾%jboss%\docs\examples\varia\loadbalancer\loadbalancer.sar拷貝到%jboss%\ server\all\deploy下，并且修改loadbalancer.sar\loadbalancer.sar\META-INF\jboss- service.xml，在<host>標(biāo)簽中類出所有節(jié)點，在<sticky-session>標(biāo)簽中指定是否使用粘性 session。配置完成。
????該均衡器的缺點是負載能力相對不高，配置參數(shù)太少，比如無法指定不同節(jié)點的負載加權(quán)，所以后面都以mod_jk為例，不再講解jboss自帶的負載均衡器的內(nèi)容。
????負載均衡的配置基本完成，啟動jboss，其中過程中會列出DefaultPatition中所有的節(jié)點：
run.bat -c all
2、session sticky配置
????apache 應(yīng)該會以粘性session的方式分發(fā)請求。部署一個應(yīng)用測試一下，你會發(fā)現(xiàn)粘性session沒有起作用。因為我們還沒有給jboss配置jvm路由 ( jvmRoute)，apache就無法知道究竟哪些session是屬于哪個節(jié)點的。我們繼續(xù)往下：
????修改server1機器上的jboss的配置文件：%jboss%\server\all\deploy\jbossweb-tomcat55.sar\ META-INF\ jboss-service.xml
????在110行有：<attribute name="UseJK">false</attribute>，將它改為true。值得注意的是在這行標(biāo)簽上面有一段注釋，要求你在server.xml中必須有：
Engine name="jboss.web" jmvRoute="Node1" defaultHost="localhost"
????請注意這里有一個氣死人不償命的小bug，jboss的官方文檔把 jvmRoute寫成了jmvRoute，就是v和m兩個字母的顛倒讓我郁悶了三天，翻遍了jboss.com和theserverside.com。都是直接拷貝的錯，吐血吐到脫水啊。
????下面需要修改server1上的%jboss%\server\all\deploy\jbossweb-tomcat55.sar\ server.xml，在32行左右有：
<Engine name="jboss.web" defaultHost="localhost">
給它增加一個jvmRoute屬性：
<Engine jvmRoute="server1" name="jboss.web" defaultHost="localhost">
請注意，jvmRoute的值必須和mod_jk中的節(jié)點名字正確對應(yīng)，否則無法正確路由。Cluster中的所有節(jié)點都應(yīng)該做相應(yīng)的配置。
Jboss的配置完成了，下面需要在你的web應(yīng)用中修改配置文件，讓它支持集群。
在WEB-INF\web.xml中加入屬性：????<distributable/>
Ok，基于用戶的cluster完成了，每個用戶會綁定都某個節(jié)點上進行交互。這種綁定是如何完成的呢？原來apache把客戶分發(fā)到節(jié)點后，該節(jié)點會在用戶的session id后面加上此節(jié)點的路由名稱，變成這個樣子：
Efdfxxd98daja87daj76da2dka**,server1
????有了這個標(biāo)志，就能分辨該session屬于哪個節(jié)點。
3、session replication配置
???? 下面要做的是基于request的cluster，也就讓各個節(jié)點之間互相復(fù)制session狀態(tài)。有兩種復(fù)制模式，同步與異步。使用同步的方式， jboss會把session復(fù)制的操作和對request的響應(yīng)放到一個應(yīng)用事務(wù)(application transaction)，session 復(fù)制完成后才去處理request。異步復(fù)制則發(fā)送session復(fù)制的消息后馬上處理request，session復(fù)制則會稍有延遲。但是在多框架的 web頁面中，這樣的集群方式會有問題。由于frame在同一時間發(fā)出多個request，會造成一些混亂，這也是采用基于用戶的集群方式的原因之一。
????JBoss 4.0.2 中采用了Jboss cache來實現(xiàn)session復(fù)制，實際上就是一個分布式緩存，由于session id中包含了jvm route，所以能夠分辨session屬于哪個節(jié)點。Session的更新類似于hibernate中的樂觀鎖，有了更新之后就讓session的版本號增加，其他節(jié)點通過對比版本號來決定是否同步session狀態(tài)。
????配置session replication首先需要編輯
%jboss% server\all\deploy\jbossweb-tomcat55.sar\META-INF\ jboss-service.xml，88行左右有：
<attribute name="SnapshotMode">instant</attribute>
這就是剛才提到的復(fù)制模式，instant為立即復(fù)制，如果設(shè)為interval 那么系統(tǒng)會在延遲一段時間再進行復(fù)制，時間長度在< attribute name="SnapshotInterval">2000</attribute>中指定，單位是毫秒。
單獨配置這一個地方還不夠，在%jboss% server\all\deploy\ tc5-cluster-service.xml中有：
<attribute name="CacheMode">REPL_ASYNC</attribute>
這里才真正決定復(fù)制是同步的還是異步的，可以指定為REPL_ASYNC(異步)或者REPL_SYNC(同步)。
在這個文件下面一點，還有一個config標(biāo)簽，里面指定了各個節(jié)點在進行session復(fù)制的時候如何通信，有udp和tcp兩種可選，如果使用udp方式，那么應(yīng)該將udp的lookback屬性指定為true，因為windows上有一個叫做media sense的東西會影響 udp multicast。注意如果你不了解multi address的ip規(guī)則，請不要隨便修改mcast_addr的值。如果采用tcp方式的話，應(yīng)該指定bind_addr的值為本機ip，并且在TCPPING標(biāo)簽的initial_hosts屬性中列出所有節(jié)點，格式是”機器名[端口號]”，比如在我們的例子中，就應(yīng)該這樣配置tcp(以其中一個節(jié)點為例)：
<config>
<TCP bind_addr="172.16.0.116" start_port="7810" loopback="true"/>
<TCPPING initial_hosts="172.16.0.116[7810],172.16.32.88[7810]" port_range="3" timeout="3500"
num_initial_members="3" up_thread="true" down_thread="true"/>
<MERGE2 min_interval="5000" max_interval="10000"/>
<FD shun="true" timeout="2500" max_tries="5" up_thread="true" down_thread="true" />
<VERIFY_SUSPECT timeout="1500" down_thread="false" up_thread="false" />
????<pbcast.NAKACK down_thread="true" up_thread="true" gc_lag="100"
???????? retransmit_timeout="3000"/>
????<pbcast.STABLE desired_avg_gossip="20000" down_thread="false" up_thread="false" />
????<pbcast.GMS join_timeout="5000" join_retry_timeout="2000" shun="false"
print_local_addr="true" down_thread="true" up_thread="true"/>
<pbcast.STATE_TRANSFER up_thread="true" down_thread="true"/>
</config>
????JBoss的clustering版主建議盡量使用udp。不過在Sobey內(nèi)部，建議使用tcp方式，經(jīng)測試可能有不明物體在影響udp通信，導(dǎo)致Timeout異常。
???? 在%jboss%\ server\all\deploy\ cluster-service.xml中也有關(guān)于udp和tcp的配置信息，在4.0以前版本的jboss中，會以這個文件為主配置，4.0以后都以tc5-cluster-service.xml為主配置。
????Jboss的配置完成了，最后需要在web應(yīng)用中增加配置信息，控制session復(fù)制的粒度。在WEB-INF\????jboss-web.xml中增加以下內(nèi)容：
<replication-config>
????<replication-trigger>SET_AND_NON_PRIMITIVE_GET</replication-trigger>
????<replication-granularity>SESSION</replication-granularity>
??</replication-config>
其中replication-trigger是指定哪些操作引發(fā)session的版本更新，它的取值有：
SET_AND_GET????????
SET_AND_NON_PRIMITIVE_GET
SET
replication-granularity是復(fù)制粒度，可以取session或attribute。如果取為attribute有可能導(dǎo)致復(fù)制失敗，這是目前版本的jboss cache的一個bug，等待修正。
部署項目，測試，如果配置沒有問題，可以在%jboss%\0server\all\log\server.log中發(fā)現(xiàn)類似于這樣的信息：
DEBUG [org.jboss.web.tomcat.tc5.session.JBossCacheManager] check to see if needs to store and replicate session with id Im9-qpuaXppMS+xXwE3M+Q**.server1
DEBUG [org.jboss.web.tomcat.tc5.session.ClusteredSession] processSessionRepl(): session is dirty. Will increment version from: 20 and replicate.
????Session replication配置的成功率比較低，情況也很復(fù)雜，請仔細操作。
五、分布式熱部署(distributable hot deploy)
???? 在一個節(jié)點很多的cluster中，如果部署應(yīng)用的時候必須把程序文件拷貝到每個機器上的話，那實在太愚蠢了，幸好通過all啟動的jboss自動支持分布式熱部署。把支持cluster的應(yīng)用（通常需要打包成war文件），放到%jboss%\server\all\farm下，那么處于同一 cluster中的其他節(jié)點會自動下載并且部署，jboss把這個稱為Farm deploy。如下圖：
