构建memcached服务 LNMP+memcached 使用Tomcat设置Session Tomcat实现session共享
###########################################
day04
回顾：
1.nginx优化
操作系统【最大打开文件数量nofile】
nginx.conf：work=CPU、connection=1024、server_tokens off、buffer=1k、 large=4 4k 、keepalive_timeout=30、gzip on 、1000字节、type 指定类型（文档）、expires 30d 用户可设置浏览器是否缓存、error_page 401 402 403 /404.html
2.tomcat[jdk]解压移动起服务，主配置server.xml (严格区分大小写且无报错提示)
<Server>Service>Connector>Engin>Host>
##############################################
memcached原理
（单点故障--至少两个备份）
调度器 web服务器 mysql
调度器 web服务器 mysql
web服务器
web服务器 共享服务器存储/html
传统web架构的问题
传统数据库数据量过大，负担加重，相应恶化，网站显示延迟---【分库、分表】
SQL：mysql、oracle、sqlserver； NoSQL：memcached、redis、mongodb...
NoSQL缓存数据库（快）(内存)---KV数据库(key=value)--非关系型数据库--->优势：速度极快；缺点：数据会丢失；可以作为mysql的缓存
if 先查询nosql；then 返回结果给用户
else select jiage from table.... 返回结果给用户并把结果写入nosql
数据存储位置对比
性能（越来越慢）、价格（越来越底）
CPU缓存 > 内存 > 硬盘 > 数据库RDBMS （SQL：增，删，改，查）（mysql免费）
memcached是高性能的分布式缓存服务器，用来集中缓存数据库查询结果，减少数据库访问次数，以提高动态web应用的相应速度。
官网：http://memcached.org/ 百度：Nginx+Tomcat+Memcached中文
/usr/lib/systemd/system/ systemctl 管理的程序都在这个目录下
#######################################
案例1：构建memcached服务
192.168.4.5
#yum -y install memcached telnet
#systemctl start memcached
#netstat -nutlp |grep memcache
memcached的端口？
memcached缓存的大小？
#systemctl enable memcached
#cat /usr/lib/systemd/system/memcached.service
#cat /etc/sysconfig/memcached
PORT="11211"
USER="memcached"
MAXCONN="1024" 最大并发
CACHESIZE="64" 起服务占内存大小
OPTIONS=""
#telnet 127.0.0.1 11211
>set 设置 name /数据 0 /不压缩 100 /只存100秒 3 /存储的数据为3个字符
tom /数据的值
>get name /获取数据
存储一个数据,名称name,值是tom
add name 0 180 10 //仅可以新建
set name 0 180 10 //可以新建或替换覆盖
replace name 0 180 10 //仅可以替换覆盖
get name //查询
append name 0 180 10 //追加
delete name //删除
stats //查看状态
flush_all //清空所有
##########################################
案例2：LNMP+memcached
--------------------------------------------------------------------
client: eth0 192.168.4.100
-------------------------------------------------------------------
proxy： eth0 192.168.4.5
eth1 192.168.2.5
---------------------------------------------------------------------
web1: eth1 192.168.2.100
---------------------------------------------------------------------
web2: eth1 192.168.2.200
---------------------------------------------------------------------
web1:tomcat
proxy(nginx)
调度器 web2:tomcat
(1)确认下自己LNMP环境：
nginx/php/php-fpm/mariadb/mariadb-server/mariadb-devel/php-mysql/
nginx配置，实现动静分离location / {}
location .php$ {}
#netstat -antpu | grep 80 9000 3306
#firefox http://192.168.4.5/test.php
(2)配置集群调用memcache 装扩展包
upstream toms {
server 192.168.2.100:8080;
server 192.168.2.200:8080;
}
测试集群：firefox http://192.168.4.5
# yum -y install php-pecl-memcache (4.5)
# systemctl restart php-fpm
#cp mem.php /usr/local/nginx/html
#firefox http://192.168.4.5/mem.php //验证
#rpm -ql php-pecl-memcache /usr/lib64/php/modules/memcache.so /调用函数
#cat /root/lnmp_soft/php_scripts/mem.php
<?php
$memcache=new Memcache;
$memcache->connect('localhost',11211) or die ('could not connect!! ');
$memcache->set('key', 'test');
$get_values=$memcache->get('key');
echo $get_values;
?>
检查：1.LNMP是否正确 2.是否给PHP安装了memcache扩展包
3.是否重启了php-fpm 4.是否启动了memcahced服务
5.是否关闭了SELinux，防火墙 6.netstat 检查80 , 9000 , 11211端口
报错日志：/var/log/php-fpm/error.log /usr/local/nginx/logs/error.log
(3)安装tomcat使用Tomcat设置Session
两台tomcat做相同操作：
#cp /root/lnmp_soft/session/test.jsp /usr/local/tomcat/webapps/ROOT/
适当修改test.jsp
测试：firefox http://192.168.4.5/test.jsp
(4)Tomcat实现session共享
实验：使用memcached缓存session会话信息
session服务器上保存用户名密码等信息 ； cookie客户端 由服务器下发的主要包括SID、帐号名、过期时间、路径和域
1.用户发请求
2.服务器返回数据（头信息cookie：SID）给浏览器
3.用户再次请求浏览器将cookie的SID发给服务器
请求（浏览器）---响应（服务器）cookie---第一次访问服务器时获得
两台tomcat做相同操作：
tocmat-----将会话信息存在memcached
1.给tomcat添加java扩展，装扩展包(复制即安装)
#cp /root/lnmp_soft/session/*.jar /usr/local/tomcat/lib/
2.修改配置文件ip让tomcat连接特定的memcached服务器
#cp /root/lnmp_soft/session/context.xml /usr/local/tomcat/conf
#vim /usr/local/tomcat/conf/context.xml
<Manager className="de.javakaffee.web.msm.MemcachedBackupSessionManager"
memcachedNodes="mem1:192.168.2.5:11211"
... ...
3.重起服务并测试
#/usr/local/tomcat/bin/shutdown.sh
#/usr/local/tomcat/bin/startup.sh
#firefox http://192.168.4.5/test.jsp
1 案例1：构建memcached服务
1.1 问题
本案例要求先快速搭建好一台memcached服务器，并对memcached进行简单的添、删、改、查操作：
安装memcached软件，并启动服务
使用telnet测试memcached服务
对memcached进行增、删、改、查等操作
1.2 方案
使用1台RHEL7虚拟机作为memcached服务器（192.168.4.5）。
在RHEL7系统光盘中包含有memcached，因此需要提前配置yum源，即可直接使用yum安装，客户端测试时需要提前安装telnet远程工具。
验证时需要客户端主机安装telnet，远程memcached来验证服务器的功能：
add name 0 180 10 //变量不存在则添加
set name 0 180 10 //添加或替换变量
replace name 0 180 10 //替换
get name //读取变量
append name 0 180 10 //向变量中追加数据
delete name //删除变量
stats //查看状态
flush_all //清空所有
提示：0表示不压缩，180为数据缓存时间，10为需要存储的数据字节数量。
1.3 步骤
实现此案例需要按照如下步骤进行。
步骤一：构建memcached服务
1）使用源码安装libevent软件包
[root@svr5 ~]# yum -y install memcached
[root@svr5 ~]# rpm -qa memcached
memcached-1.4.15-9.el7.x86_64
2）启动服务并查看网络连接状态验证是否开启成功：
[root@svr5 ~]# systemctl start memcached
[root@svr5 ~]# systemctl status memcached
[root@svr5 ~]# netstat -anptu | grep memcached
tcp 0 0 0.0.0.0:11211 0.0.0.0:* LISTEN 2839/memcached
tcp 0 0 :::11211 :::* LISTEN 2839/memcached
udp 0 0 0.0.0.0:11211 0.0.0.0:* 2839/memcached
udp 0 0 :::11211 :::* 2839/memcached
步骤二：使用telnet访问memcached服务器
1）使用yum安装telnet
[root@svr5 ~]# yum –y install telnet
2)使用telnet连接服务器测试memcached服务器功能，包括增、删、改、查等操作。
[root@svr5 ~]# telnet 192.168.4.5 11211
Trying 192.168.4.5...
……
set name 0 180 3 //定义变量，变量名称为name
plj //输入变量的值，值为plj
STORED
get name //获取变量的值
VALUE name 0 3 //输出结果
plj
END
add myname 0 180 10 // 变量不存在则添加
set myname 0 180 10 //添加或替换变量
replace myname 0 180 10 //替换
get myname //读取变量
append myname 0 180 10 //向变量中追加数据
delete myname //删除变量
stats //查看状态
flush_all //清空所有
quit //退出登录
2 案例2：LNMP+memcached
2.1 问题
沿用练习一，部署LNMP+memcached网站平台,通过PHP页面实现对memcached服务器的数据操作，实现以下目标：
部署LNMP实现PHP动态网站架构
为PHP安装memcache扩展
创建PHP页面，并编写PHP代码，实现对memcached的数据操作
2.2 方案
使用2台RHEL7虚拟机，其中一台作为memcached及LNMP服务器（192.168.4.5）、另外一台作为测试用的Linux客户机（192.168.4.100），如图-1所示。
图-1
在RHEL7系统光盘中包含有我们需要的MariaDB、PHP，我们需要使用源码安装Nginx，使用RPM包安装FPM。另外如果 希望使用PHP来操作memcached，注意必须要为PHP安装memcache扩展（php-pecl-memcache），否则PHP无法解析连接 memcached的指令。客户端测试时需要提前安装telnet远程工具。
2.3 步骤
实现此案例需要按照如下步骤进行。
步骤一：部署LNMP环境
1）使用yum安装基础依赖包
[root@svr5 ~]# yum -y groupinstall "Development Tools"
[root@svr5 ~]# yum -y install gcc openssl-devel pcre-devel zlib-devel ncurses-devel
.. ..
2）源码安装Nginx
[root@svr5 ~]# useradd -s /sbin/nologin www
[root@svr5 ~]# tar -zxvf nginx-1.8.0.tar.gz
[root@svr5 ~]# cd nginx-1.8.0
[root@svr5 nginx-1.8.0]# ./configure
> --prefix=/usr/local/nginx
> --user=www --group=www
> --with-http_ssl_module
[root@svr5 ~]# make && make install
3）安装MariaDB数据库
[root@svr5 ~]# yum –y install mariadb mariadb-server mariadb-devel
4）安装PHP
[root@svr5 ~]# yum –y install php php-mysql
[root@svr5 ~]# yum –y localinstall php-fpm-5.4.16-36.el7_1.x86_64.rpm
5）为PHP添加memcache扩展
[root@svr5 ~]# yum –y install php-pecl-memcache
6）修改Nginx配置文件
[root@svr5 ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
location / {
root html;
index index.php index.html index.htm;
}
location ~ .php$ {
root html;
fastcgi_pass 127.0.0.1:9000;
fastcgi_index index.php;
# fastcgi_param SCRIPT_FILENAME $document_root$fastcgi_script_name;
include fastcgi.conf;
}
步骤二：启动服务
1）启动Nginx服务
这里需要注意的是，如果服务器上已经启动了其他监听80端口的服务软件（如httpd），则需要先关闭该服务，否则会出现冲突。
[root@svr5 ~]# service httpd stop //如果该服务存在则关闭该服务
[root@svr5 ~]# /usr/local/nginx/sbin/nginx
[root@svr5 ~]# netstat -utnlp | grep :80
tcp 0 0 0.0.0.0:80 0.0.0.0:* LISTEN 32428/nginx
2）启动MySQL服务
[root@svr5 ~]# systemctl start mariadb
[root@svr5 ~]# systemctl status mariadb
3）启动PHP-FPM服务
[root@svr5 ~]# systemctl start php-fpm
[root@svr5 ~]# systemctl status php-fpm
步骤三：创建PHP页面，使用PHP语言测试memcached服务
创建PHP首页文档/usr/local/nginx/html/index.php：
[root@svr5 ~]# vim /usr/local/nginx/html/test.php
<?php
$memcache=new Memcache; //创建memcache对象
$memcache->connect(‘localhost’,11211) or die (‘could not connect!!’);
$memcache->set(‘key’,‘test’); //定义变量
$get_values=$memcache->get(‘key’); //获取变量值
echo $get_values;
?>
步骤四：客户端测试
客户端使用浏览器访问服务器PHP首页文档，检验对memcached的操作是否成功：
[root@client ~]# firefox http://192.168.4.5/test.php
3 案例3：使用Tomcat设置Session
3.1 问题
通过Tomcat服务器设置Session回话ID，实现以下目标：
部署Nginx为前台调度服务器
调度算法设置为轮询
后端JSP服务器为Tomcat
编写JSP测试页面，显示SessionID信息
3.2 方案
使用4台RHEL7虚拟机，其中一台作为Nginx前端调度器服务器 （eth0:192.168.4.5,eth1:172.16.2.5）、两台虚拟机部署为Tomcat服务器，分别为Web1服务器 （192.168.2.100）和Web2服务器（192.168.2.200），另外一台作为测试用的Linux客户机（172.16.4.100）， 拓扑如图-2所示。
图-2
3.3 步骤
实现此案例需要按照如下步骤进行。
步骤一：部署前端Nginx调度服务器
1）使用源码安装nginx软件
[root@svr5 ~]# yum -y install pcre pcre-devel openssl-devel
[root@svr5 ~]# tar -zxvf nginx-1.8.0.tar.gz
[root@svr5 ~]# cd nginx-1.8.0
[root@svr5 nginx-1.8.0]# ./configure
[root@svr5 nginx-1.8.0]# make && make install
2）修改Nginx配置文件
Nginx配置文件中，通过upstream定义后端服务器地址池，默认调度策略为轮询，使用proxy_pass调用upstream定义的服务器地址池：
[root@svr5 ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
.. ..
upstream tomcatgrp {
server 192.168.2.100:8080;
server 192.168.2.200:8080;
}
server {
listen 80;
server_name localhost;
location / {
proxy_pass http://tomcatgrp;
root html;
index index.html index.htm;
}
}
3）启动Nginx服务
[root@svr5 ~]# /usr/local/nginx/sbin/nginx
步骤二：部署Tomcat
注意:以下部署Tomcat的操作，需要在两台后端服务器做相同的操作，下面我们以一台Web1服务器（192.168.2.100）为例，对Web2服务器执行相同操作即可。
1）安装jdk环境
[root@svr100 ~]# rpm -vih jdk-8u77-linux-x64.rpm
[root@svr100 ~]# java -version
java version "1.8.0_77"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_77-b03)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.77-b03, mixed mode)
2）安装tomcat软件
[root@svr100 ~]# tar -zxvf apache-tomcat-8.0.30.tar.gz
[root@svr100 ~]# mv apache-tomcat-8.0.30 /usr/local/tomcat
3）启动tomcat服务，并查看端口信息
[root@svr205 ~]# /usr/local/tomcat/bin/startup.sh //启动tomcat
[root@svr205 ~]# netstat -utnalp | grep :8080
tcp 0 0 :::8080 :::* LISTEN 3181/java
4）创建JSP测试页面，要求页面可以显示Session ID信息
通过在页面代码中添加JSP语句<%String s = session.getId();%>即可：
[root@svr5 ~]# ~]# vim /usr/local/tomcat/webapps/ROOT/test.jsp
<html>
<body bgcolor=“red”> //指定网页背景颜色
<center>
<%String s = session.getId();%> //获取SessionID
<%=s%>
<h1>tomcatA</h1> //固定字串信息，Web2的信息应该为tomcatB
</center>
</body>
</html>
步骤三：客户端访问测试效果
1）客户端使用浏览器访问测试页面
[root@pc01 ~]# firefox http://192.168.4.5/test.jsp
客户端两次访问的页面，应该对应的是Web1和Web2服务器返回的不同页面，并且会分别显示不同的Session ID信息，效果如图-3所示。
图-3
4 案例4：Tomcat实现session共享
4.1 问题
沿用练习三，通过为在Tomcat上部署msm（memcached-session-manager）实现session会话共享，本案例需要在练习三的基础上实现：
配置Tomcat支持memcached
客户端访问两台不同的后端Web服务器时，Session ID信息一致
4.2 方案
在练习三拓扑的基础上，Nginx服务器除了承担调度器外，还需要担任memcached数据库的角色，并在两台Tomcat服务器上部署msm实现session会话共享。拓扑结构如图-4所示。
图-4
4.3 步骤
实现此案例需要按照如下步骤进行。
步骤一：构建memcached服务
1）安装Memcached服务
[root@svr5 ~]# yum –y install memcached
2）启动服务并查看网络连接状态验证是否开启成功：
[root@svr5 ~]# systemctl start memcached
[root@svr5 ~]# netstat -anptu | grep memcached
tcp 0 0 0.0.0.0:11211 0.0.0.0:* LISTEN 2839/memcached
tcp 0 0 :::11211 :::* LISTEN 2839/memcached
udp 0 0 0.0.0.0:11211 0.0.0.0:* 2839/memcached
udp 0 0 :::11211 :::* 2839/memcached
步骤二：在Tomcat服务器上部署msm
注意：这些操作在两台后端Web服务器上均需要执行，以下操作以Web1（192.168.2.100）服务器为例。
1）安装msm
[root@svr100 ~]# cd lnmp-soft/session
[root@svr100 session]# ls *.jar
asm-5.1.jar minlog-1.3.0.jar
kryo-3.0.3.jar msm-kryo-serializer-1.9.2.jar
kryo-serializers-0.34.jar reflectasm-1.11.1.jar
memcached-session-manager-1.9.2.jar spymemcached-2.11.1.jar
memcached-session-manager-tc8-1.9.2.jar
[root@svr100 session]# cp *.jar /usr/local/tomcat/lib/
2）修改Tomcat配置文件，连接memcached服务器
[root@svr100 ~]# ~]# vim /usr/local/tomcat/conf/context.xml
<Context>
<Manager className="de.javakaffee.web.msm.MemcachedBackupSessionManager"
memcachedNodes="mem1:192.168.2.5:11211"
requestUriIgnorePattern=".*.(ico|png|gif|jpg|css|js)$"
transcoderFactoryClass="de.javakaffee.web.msm.JavaSerializationTranscoderFactory"/>
</Context>
[root@localhost ~]# /usr/local/tomcat/bin/shutdown.sh
[root@localhost ~]# /usr/local/tomcat/bin/startup.sh
步骤三：客户端测试
客户端使用浏览器访问两台不同的Web服务器。
操作步骤与练习三一致，最终可以获得相关的Session ID信息。