J2EE集群原理I.doc

 HYPERLINK /blog/321400 J2EE集群原理 什么是集群呢？总的来说，集群包括两个概念：“负载均衡”（load balancing）和“ 失败接管 ”（failover）  图一：负载均衡 多个客户端同时发出请求，位于前端的负载均衡器根据特定算法，将请求分担给比较空闲的机器，从而实现较高性能和较好的扩展性  图二：失败接管 当客户端连续向某个服务器发出请求时，该服务器可能处理到一半就宕机了，失败接管系统能够检测出有问题的服务器，将后续的请求转发至其他可用的机器，从而实现容错功能 那么，哪些对象可以被集群呢，答案是：“可以被部署在分布式拓扑的组件 ” 因此，负载均衡和失败接管会发生在哪些 J2EE代码中呢？“仅当你调用分布式对象的方法时 ”  图四：分布式对象 客户端和目标服务器不在一个 JVM上，他们之间通过标准的网络协议进行通讯，这也就给集群提供了用武之地，实现集群效果的设备可以放在边界上对通讯做一些处理。 J2EE的分布式技术包括： JSP,JDBC,EJB,JNDI,WEB SERVICE等等 一. Web层的集群实现 这是最重要最基本的 J2EE集群功能，网络层集群技术包括：Web负载均衡和HTTPSession失败接管 Web负载均衡  图五：网络负载均衡 负载均衡器可以是一个硬件设备，比如 F5 Load Balancer，也可以是另外一台服务器加一个负载均衡的插件，甚至一个 Linux的嵌入式设备都能胜任。通常，负载均衡包括以下几个特点： 1.实现负载均衡算法 常用的算法有： Round-Robin, Random 和 Weight Based，算法的最终目标是尽量使每台服务器的负载达到平衡，但以上算法只是根据每台服务器接收的请求来进行均衡，因此都不能完全达到理想化的目标。有 些复杂的算法可以在分发请求之前检测机器的性能，从而决定要由哪台机器来处理请求。 2.健康监测 一旦某台机器宕机了，负载均衡器要能够及时发现情况，并且将请求转交给其他可用的服务器，保证做到“ failover” 3.Session stickiness 即是让一次 session会话的请求都尽量交给一台机器处理，这样省去了服务器之间交换 session数据的开销 HTTPSession失败接管 当session进行到一半时，如果服务器挂了，我们就要想办法让session在另外一台机器上继续进行，而不是让用户重新来过。下面图六解释 了实现HTTPSession Failover的原理：每次的session都会分配一个唯一的id，这个id以cookies的形式存放在客户端中，负载均衡器通过id分辨请求是属 于哪个session的。在第四步中，服务器 A以某种定义好的方式，定期将 session数据保存起来，一旦出问题，负载均衡器会自动通知另一台服务器 B，让它取出保存的数据，接 A的班  图六 要实现以上基本功能，首先要支持以下特性： 1.全局session id 每个jvm内部都会为每次session维护一个唯一的id，但多个jvm之间的session id会不会重复就很难说了，所以负载均衡器要能够协调各个jvm，使每个session id都能全局唯一。 2.如何备份session 这个跟具体厂商有关，后面会讲到 3.备份的频度和粒度 这个事关负载均衡的性能，因为备份数据的过程直接占用cpu、网络和IO性能 I.数据库方式备份 这是最简单的实现方式，数据库还能在整个系统都当掉时依旧保存好 session 数据，可靠性高，几乎所有 J2EE 实现都提供了这种方式，当然，你的 session 数据必须是可序列化的。但是，这种方式一般推荐不要在 session 中存放过大过多的数据，因为数据库的事务过程相当费资源，但这样也大大限制了它的使用范围，毕竟我们有时必须要在 session 中存放一些大对象 II.内存拷贝方式 这种方式好处很多，首先它省去了数据库连接和事务的开销，其次由于备份的数据已经放在内存中了，也就省去了从数据库恢复的过程 “JavaGroup”是当前tomcat和jboss集群方案的通讯层协议，本质上是一个可靠的组间通讯和管理的toolkit，它的核心功能 在于“ Group membership protocols” 和“message multicast”，用在集群上非常适合，关于JavaGroup的更多内容，请参考 /javagroupsnew/docs/index.html III. Tomcat的实现：多服务器之间互相拷贝内存 虽然实现起来容易，但这种方法的弊端也显而易见，当节点增加时，拷贝