1、描述Tomcat的架構；
核心架構圖：
架構簡介：
- Server是管理Service接口的，是Tomcat的一個頂級容器。管理著多個Service；
- Service 是服務，管理著一個Container和多個Connector，Service的存在依賴于Server；
- Container : 一個或者多個Container 可以對應一個Connector,這樣就組成了一個Service，Service生命周期的由Server進行管理；
- Container和Connector之間的交互媒介是Service，一個Service可以對應多個Connector，但是只能有一個Container容器。
核心類：
Tomcat容器結構圖：
Tomcat常用組件介紹：
- Server：tomcat實例，即運行的一個jvm進程；監聽于8005端口接收“SHUTDOWN”。各server監聽的端口不能相同；因此，一個物理主機上啟動多個server實例應該使用不同的端口；
- service：用于實現將一個或多個connector關聯至一個engine；
- connector：進入tomcat的請求可分為兩類：
- tomcat作為獨立的應用程序服務器：standalone，此時，請求將來自于瀏覽器；
- tomcat作為應用程序服務器：請求將來自于前面的反代主機；
- Engine：Servlet的一個實例，即servlet引擎，其內部可以有一個或多個Host組件來定義站點；通常需要通過defaultHost的屬性定義默認虛擬主機；
- Host組件：位于Engine容器中用于接收請求并進行相應處理的主機或虛擬主機；
- Context組件：Context在某些意義上類似于apache中的路徑別名，一個Context定義用于標識tomcat實例中的一個Web應用程序；
- Realm組件：一個Realm表示一個安全上下文，它是一個授權訪問某個給定Context的用戶列表和某用戶所允許切換的角色相關定義的列表。因此，Realm就像是一個用戶和組相關的數據庫。定義Realm時惟一必須要提供的屬性是classname，它是Realm的多個不同實現，用于表示此Realm認證的用戶及角色等認證信息的存放位置。
- Valve類似于過濾器，它可以工作于Engine和Host/Context之間、Host和Context之間以及Context和Web應用程序的某資源之間。一個容器內可以建立多個Valve，而且Valve定義的次序也決定了它們生效的次序。
Tomcat的目錄結構：
- 腳本及啟動時用到的類；
- lib：類庫；
- conf：配置文件；
- logs：日志文件；
- webapps：webapp默認的部署目錄；
- work：工作目錄；
- temp：臨時文件目錄
2、詳細解釋Tomcat的配置文件及配置文件中的參數所代表的含義；
Tomcat的配置文件：
- server.xml：主配置文件
- context.xml：每個webapp都可以有專用的配置文件，這些配置文件通常位于webapp應用程序自己的目錄下的WEB-INF目錄中；此context.xml為每個webapp提供默認配置；
- web.xml：每個webapp只有在“部署”后才能被訪問，此文件則用于為各webapps定義默認的部署方式；
- tomcat-users.xml：用戶認證的帳號和密碼文件；
- catalina.policy：當使用-security選項來啟動tomcat實例時，會讀取此配置文件來實現基于安全策略的運行方式；
- catalina.properties：java屬性的定義文件，用于設定類加載器路徑，以及一些與JVM調優相關的參數等；
- logging.propeties：日志系統相關的配置；
| 元素名 | 屬性 | 解釋 |
| Server | className | 這個類必須是org.apache.catalina.Server的實現類，如果沒有指定類名，則使用標準實現。 |
| address | 這是等待關閉命令的TCP/IP地址，如果沒有指定，默認使用localhost。 | |
| port | 這個端口是用于接收關閉服務的端口，可以設置為-1來禁用。 | |
| shutdown | 這個命令字符串必須通過TCP/IP端口接收，才能關閉Tomcat。 | |
| Service | className | 這個類必須是org.apache.catalina.Service的實現類。 |
| name | Service的展示名稱，如果使用標準的Catalina組件，這個名稱會包含在日志信息中。同一個Server下的每個Service的名稱必須唯一。 | |
| Connector | allowTrace | 是否允許TRACE HTTP方法，默認false。 |
| asyncTimeout | 異步請求超時時間，單位毫秒，默認10000ms（10秒）。 | |
| enableLookups | 如果想使用request.getRemoteHost()方法通過DNS查找遠程請求客戶端的真實的主機名，則設置為true。設置為false會跳過DNS查找，直接返回IP地址。DNS查找默認禁用。 | |
| maxHeaderCount | 一個請求允許最大的請求頭數量。如果超出限制請求會被拒絕。如果為負值，無限制。默認值100。 | |
| maxParameterCount | GET和POST請求的參數（和值）的最大數量，超出的參數會被忽略。如果是0或者小于0，表示無限制。默認為10000。 | |
| maxPostSize | POST請求的最大字節數。如果為負，無限制。默認2097152字節（即2Mb）。 | |
| maxSavePostSize | POST請求的最大保存/緩沖字節數。-1表示無限制，0表示禁用保存/緩沖，默認為4096字節（4Kb）。 | |
| port | TCP端口，用于創建Server socket并等待進入連接。操作系統允許1個服務器監聽1個IP的1個指定端口。如果值為0，Tomcat會為這個Connector選擇一個隨機的空閑端口。 | |
| protocol |
通信協議。默認為HTTP/1.1，這個協議使用自動切換機制來選擇阻塞式基于Java的Connector或者基于APR/native的Connector。如果要使用明確的協議，而不是自動切換機制選擇的協議，可以選擇下面的值：
|
|
| proxyName | 如果當前Connector使用代理配置，使用這個屬性指定Server名稱。這個Server名稱，可以調用request.getServerName()方法返回。 | |
| proxyPort | 指定代理的Server端口。 | |
| redirectPort | 如果當前Connector不支持SSL請求，但是收到的請求匹配web.xml中配置的security-constraint選項，要求使用SSL端口，那么Catalina會自動把請求轉發到這個指定端口。 | |
| scheme | 給當前協議設置一個名字，這樣可以通過request.getScheme()方法獲得協議名詞，比如給SSL協議取名HTTPS。默認值為http。URIEncoding：字符編碼。用于URI字節解碼，和URL %xx部分數據的解碼。默認為ISO-8859-1。 | |
| useIPVHosts | 將該屬性設置為true會導致Tomcat使用收到請求的IP地址，來決定將請求發送到哪個主機。默認false。 | |
| acceptCount | 當所有的可用線程都在使用中，傳入連接請求隊列的最大長度。當隊列滿時，任何請求都會被拒絕。默認100。 | |
| address | 如果服務器有多個IP，這個屬性指定使用哪個IP地址用于監聽端口。默認使用與服務器關聯的全部IP地址。 | |
| compressableMimeType | HTTP壓縮的元數據類型，參數可以使用逗號間隔。默認為text/html,text/xml,text/plain,text/css,text/javascript,application/javascript。 | |
| compression |
為了節省服務器帶寬，Connector可以使用HTTP/1.1 GZIP壓縮。
|
|
| compressionMinSize | 當compression設置為on，指定壓縮前的最小數據量。默認為2048。 | |
| connectionTimeout | 連接超時時間。-1表示無限制。默認值60000ms（60秒）。但server.xml默認配置為20000。 | |
| disableUploadTimeout | 是否禁用上傳超時時間，開啟后，上傳數據的連接使用單獨的超時時間。 | |
| connectionUploadTimeout | 上傳數據時，連接超時時間。 | |
| executor | 指向Executor元素的引用。如果設置了這個元屬性，并且對應的Executor存在，Connector將使用這個Executor，而其他所有線程相關屬性將被忽略。如果未指定此屬性，Connector會使用一個私有的、內部Executor來提供線程池。 | |
| executorTerminationTimeoutMillis | 在關閉Connector之前，那個私有的、內部Executor等待請求處理線程的終結的超時時間。BIO Connector默認值為0ms。NIO和APR/native Connector默認值為5000ms。 | |
| keepAliveTimeout | 長連接超時時間。Connector在關閉連接之前，會等待另一個HTTP請求的時間。默認值是connectionTimeout的屬性值。-1無超時時間。 | |
| maxKeepAliveRequests | HTTP請求最大長連接數量。如果值為1，禁用長連接。設為-1，無限制。默認值為100。 | |
| maxConnections | 在任何給定的時間服務器接收并處理的最大連接數。當這個數字已經達到了，服務器將不會接受任何連接，直到連接的數量降到低于此值。基于acceptCount，操作系統可能仍然接收連接。 | |
| maxHttpHeaderSize | 請求頭和響應頭的最大字節數。默認8192（8Kb） | |
| maxThreads | 最多同時處理的請求的最大線程數量，這決定了同時處理請求的最大數量。默認200。 | |
| minSpareThreads | 最小空閑線程數量。默認10。 | |
| socketBuffer | Socket輸出緩沖區大小。單位字節。-1表示禁用緩沖區。默認值9000字節。 | |
| SSLEnabled | 是否開啟SSL加密傳輸。需要配置secure和scheme屬性。 | |
| Context | cookies | 是否使用cookie，可以通過cookie鑒別session。默認true。設置為false，則無法使用cookie完成session鑒證，然后必須依賴于URL重寫。 |
| docBase | 應用程序文件的根目錄。如果應用程序不在Host元素的appBase路徑下，需要設置此屬性。 | |
| path | 應用程序的訪問路徑（context path）。 | |
| reloadable | 自動重新加載class和jar文件。設置為true，Catalina會監視/WEB-INF/classes/ 和/WEB-INF/lib目錄下的變動，如果檢測到變動就會自動重新加載應用程序。此功能非常有用但是不建議在生產環境使用。 | |
| Engine | defaultHost | 默認的主機名，它必須指向一個Host元素的name屬性。 |
| name | Engine的邏輯名稱，用于日志和錯誤信息。如果在一個Server中使用多個Service元素，每個Engine必須使用唯一的名稱。 | |
| jvmRoute | 在負載均衡場景中使用，用以實現會話黏性，此標識在參與集群的所有節點上必須唯一； | |
| Host | appBase | 此Host的webapps目錄，即存放非歸檔的web應用程序的目錄或歸檔后的WAR文件的目錄路徑；可以使用基于$CATALINA_HOME的相對路徑； |
| name | 一般是虛擬主機注冊到DNS的網絡名稱。必須有一個Host的name作為Engine的defaultHost。 | |
| autoDelploy | 在Tomcat處于運行狀態時放置于appBase目錄中的應用程序文件是否自動進行deploy；默認為true； | |
| unpackWars | 在啟動此webapps時是否對WAR格式的文檔文件先進行展開；默認為true； | |
| Realm | JAASRealm | 基于Java Authintication and Authorization Service實現用戶認證； |
| JDBCRealm | 通過JDBC訪問某關系型數據庫表實現用戶認證； | |
| JNDIRealm | 基于JNDI使用目錄服務實現認證信息的獲取； | |
| MemoryRealm | 查找tomcat-user.xml文件實現用戶信息的獲取； | |
| UserDatabaseRealm | 基于UserDatabase文件(通常是tomcat-user.xml)實現用戶認證，它實現是一個完全可更新和持久有效的MemoryRealm，因此能夠跟標準的MemoryRealm兼容；它通過JNDI實現； | |
| Valve | AccessLogValve | 訪問日志Value； |
| ExtendedAccessValve | 擴展功能的訪問日志Valve； | |
| JDBCAccessLogValve | 通過JDBC將訪問日志信息發送到數據庫中； | |
| RequestDumperValve | 請求轉儲Valve； | |
| RemoteAddrValve | 基于遠程地址的訪問控制； | |
| RemoteHostValve | 基于遠程主機名稱的訪問控制； | |
| SemaphoreValve | 用于控制Tomcat主機上任何容器上的并發訪問數量； | |
| JvmRouteBinderValve | 在配置多個Tomcat為以Apache通過mod_proxy或mod_jk作為前端的集群架構中，當期望停止某節點時，可以通過此Valve將用記請求定向至備用節點；使用此Valve，必須使用JvmRouteSessionIDBinderListener； | |
| ReplicationValve | 專用于Tomcat集群架構中，可以在某個請求的session信息發生更改時觸發session數據在各節點間進行復制； | |
| SingleSignOn | 將兩個或多個需要對用戶進行認證webapp在認證用戶時連接在一起，即一次認證即可訪問所有連接在一起的webapp； | |
| ClusterSingleSingOn | 對SingleSignOn的擴展，專用于Tomcat集群當中，需要結合ClusterSingleSignOnListener進行工作； |
3、配置apache通過mod_proxy模塊與Tomcat連接的詳細過程；
環境：
apache代理服務器：192.168.0.20
tomcat服務器：192.168.0.22
1.后端tomcat配置
######安裝jdk######
~]# rpm -ivh jdk-7u79-linux-x64.rpm
~]# vim /etc/profile.d/java.sh
export JAVA_HOME=/usr/java/latest
export PATH=$JAVA_HOME/bin:$PATH
~]# source /etc/profile
~]# java -version
java version "1.7.0_79"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.7.0_79-b15)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 24.79-b02, mixed mode)
######安裝tomcat######
~]# yum install tomcat tomcat-lib tomcat-admin-webapps tomcat-webapps -y
######修改tomcat配置文件，在默認Host類中添加Context######
~]# vim /etc/tomcat/server.xml
...
<Host name="localhost" appBase="webapps"
unpackWARs="true" autoDeploy="true">
<Context path="/test" docBase="testapp"/>
...
#######創建webapp特有的目錄結構#########
~]# cd /var/share/tomcat/webapps/
~]# mkdir /testapp/{classes,lib,WEB-INF,META-INF} -p
#######創建jsp探測頁面########
~]# vim testapp/index.jsp
<%@ page language="java" %>
<%@ page import="java.util.*" %>
<html>
<head>
<title>JSP Test Page</title>
</head>
<body>
<% out.println("Tomcat_A_22");
%>
</body>
</html>
~]# systemctl start tomcat.service
######在客戶端訪問tomcat服務器正常######
~]# curl 192.168.0.22:8080/test/
<html>
<head>
<title>JSP Test Page</title>
</head>
<body>
Tomcat_A_22
</body>
</html>
2.前端apache代理配置
~]# yum install httpd -y
######請先確保httpd包含了http協議的代理模塊######
~]# httpd -M
...
proxy_http_module (shared)
######創建一個代理虛擬主機######
~]# vim /etc/httpd/conf/httpd.conf
#DocumentRoot "/var/www/html" #注釋掉該行
~]# vim /etc/httpd/conf.d/http_tomcat.conf
<VirtualHost *:80>
ServerName tc1.magedu.com
ProxyRequests Off
ProxyVia On
ProxyPreserveHost On
<Proxy *>
Require all granted
</Proxy>
ProxyPass / http://192.168.0.22:8080/
ProxyPassReverse / http://192.168.0.22:8080/
<Location />
Require all granted
</Location>
</VirtualHost>
~]# systemctl start httpd.service
######在客戶端訪問apache代理######
~]# curl 192.168.0.20/test/
<html>
<head>
<title>JSP Test Page</title>
</head>
<body>
Tomcat_A_22
</body>
</html>
4、配置基于mod_jk的負載均衡；
環境：
apache代理服務器(mod_jk)：192.168.0.20
tomcat服務器A：192.168.0.22
tomcat服務器B：192.168.0.23
1.后端tomcat服務器配置
######修改Host類，添加jvmRoute屬性######
#Tomcat_A：
~]# vim /etc/tomcat/server.xml
...
<Host name="localhost" appBase="webapps jvmRoute="TomcatA"" #jvmRoute值要與workers.properties中節點名稱一致 unpackWARs="true" autoDeploy="true">
<Context path="/test" docBase="testapp"/>
...
#Tomcat_B：
~]# vim /etc/tomcat/server.xml
...
<Host name="localhost" appBase="webapps jvmRoute="TomcatB""
unpackWARs="true" autoDeploy="true">
<Context path="/test" docBase="testapp"/>
...
~]# systemctl restart tomcat.service
2.前端apache代理服務器配置
########安裝mod_jk模塊########### ~]# yum groupinstall "Development Tools" "Server Platform Development" -y~]# yum install httpd-devel -y
~]# tar xf tomcat-connectors-1.2.40-src.tar.gz ~]# cd tomcat-connectors-1.2.40-src ~]# ./configure --with-apxs=/usr/bin/apxs ~]# make && make install ########創建mod_jk模塊配置文件########## ~]# vim /etc/httpd/conf.d/mod_jk.conf LoadModule jk_module modules/mod_jk.so JkWorkersFile /etc/httpd/conf.d/workers.properties JkLogFile logs/mod_jk.log JkLogLevel debug JkMount /* tcsrvs JkMount /jk_status StatA #########修改worker配置文件########## ~]# vim /etc/httpd/conf.d/workers.properties worker.list=tcsrvs,StatA #將tcsrvs組加入worker.list worker.TomcatA.host=192.168.0.22 worker.TomcatA.port=8009 worker.TomcatA.type=ajp13 worker.TomcatA.lbfactor=1 #設置后端節點的權重 worker.TomcatB.host=192.168.0.23 worker.TomcatB.port=8009 worker.TomcatB.type=ajp13 worker.TomcatB.lbfactor=1 worker.tcsrvs.type=lb #定義tcsrvs類型為lb worker.tcsrvs.balance_workers=TomcatA,TomcatB #指定tcsrvs組成員 worker.StatA.type=status ~]# systemctl reload httpd.service ######在客戶端上進行測試###### ~]# curl 192.168.0.20/test/ <html> <head> <title>JSP Test Page</title> </head> <body> Tomcat_A_22 </body> </html> ~]# curl 192.168.0.20/test/ <html> <head> <title>JSP Test Page</title> </head> <body> Tomcat_B_23 </body> </html> ######成功實現負載均衡！######
5、配置tomcat集群，能夠實現用戶的session會話保持。
環境：
apache代理服務器(mod_jk)：192.168.0.20
tomcat服務器A：192.168.0.22
tomcat服務器B：192.168.0.23
1.前端apache代理仍使用上題的環境，這里不再贅述
2.后端兩臺tomcat服務器配置
#######修改tomcat配置文件，添加下面內容#############
~]# vim /etc/tomcat/server.xml
...
<Engine name="Catalina" defaultHost="localhost" jvmRoute="TomcatA"> #Engine中要添加jvmRoute名稱
<Cluster className="org.apache.catalina.ha.tcp.SimpleTcpCluster"
channelSendOptions="6">
<Manager className="org.apache.catalina.ha.session.BackupManager"
expireSessionsOnShutdown="false"
notifyListenersOnReplication="true"
mapSendOptions="6"/>
<!--
<Manager className="org.apache.catalina.ha.session.DeltaManager"
expireSessionsOnShutdown="false"
notifyListenersOnReplication="true"/>
-->
<Channel className="org.apache.catalina.tribes.group.GroupChannel">
<Membership className="org.apache.catalina.tribes.membership.McastService"
address="228.101.0.4"
port="45564"
frequency="500"
dropTime="3000"/>
<Receiver className="org.apache.catalina.tribes.transport.nio.NioReceiver"
address="192.168.0.22" #不同節點改為實際的地址
port="5000"
selectorTimeout="100"
maxThreads="6"/>
<Sender className="org.apache.catalina.tribes.transport.ReplicationTransmitter">
<Transport className="org.apache.catalina.tribes.transport.nio.PooledParallelSender"/>
</Sender>
<Interceptor className="org.apache.catalina.tribes.group.interceptors.TcpFailureDetector"/>
<Interceptor className="org.apache.catalina.tribes.group.interceptors.MessageDispatch15Interceptor"/>
<Interceptor className="org.apache.catalina.tribes.group.interceptors.ThroughputInterceptor"/>
</Channel>
<Valve className="org.apache.catalina.ha.tcp.ReplicationValve"
filter=".*\.gif|.*\.js|.*\.jpeg|.*\.jpg|.*\.png|.*\.htm|.*\.html|.*\.css|.*\.txt"/>
<Deployer className="org.apache.catalina.ha.deploy.FarmWarDeployer"
tempDir="/tmp/war-temp/"
deployDir="/tmp/war-deploy/"
watchDir="/tmp/war-listen/"
watchEnabled="false"/>
<ClusterListener className="org.apache.catalina.ha.session.ClusterSessionListener"/>
</Cluster>
...
########配置webapps，編輯WEB-INF/web.xml，添加<distributable/>###########
~]# cd /var/lib/tomcat/webapps/testapp/
~]# cp /etc/tomcat/web.xml WEB-INF/
~]# vim WEB-INF/web.xml
...
<distributable/>
...
systemctl start tomcat.service
######創建session id探測頁面######
~]# vim testapp/index.jsp
<%@ page language="java" %>
<html>
<head><title>TomcatA</title></head>
<body>
<h1><font color="red">TomcatA.magedu.com</font></h1>
<table align="centre" border="1">
<tr>
<td>Session ID</td>
<% session.setAttribute("magedu.com","magedu.com"); %>
<td><%=session.getId() %></td>
</tr>
<tr>
<td>Created on</td>
<td><%=session.getCreationTime() %></td>
</tr>
</table>
</body>
</html>
使用瀏覽器訪問代理服務器，可以看到雖然會話被負載均衡到了后端兩個節點上，但是session id并沒有改變！
注意：請確保各節點時間保持一致，否則可能導致session id發生變化！
原創文章，作者：N26-西安-方老喵，如若轉載，請注明出處：http://www.www58058.com/78412
博客總結非常贊，尤其是對tomcat內部的架構和容器結構，對于配置來說其實倒不是很難，主要是理解里面的流程才是王道。