Tomcat集群会话共享实战

1. 概述

1.1 集群会话共享的重要性

在Web应用集群部署中，会话共享（Session Sharing）是实现高可用和负载均衡的关键技术。当用户请求被分发到不同的Tomcat服务器时，必须保证用户的Session信息在所有服务器间共享，否则用户登录状态会丢失，导致用户体验问题。

会话共享的价值：

高可用性：单台服务器故障不影响用户会话
负载均衡：请求可以分发到任意服务器
水平扩展：可以动态增加服务器节点
用户体验：用户无需重复登录

1.2 会话共享方案对比

方案	优点	缺点	适用场景
Session Sticky	实现简单，性能好	单点故障，扩展性差	小规模集群
Session Replication	无单点故障	性能损耗大，网络开销	小规模集群
Session集中存储	扩展性好，性能稳定	依赖外部存储	大规模集群（推荐）

1.3 本文内容结构

本文将从以下几个方面详细介绍Tomcat集群会话共享：

Redis介绍：Redis特性、与Memcached对比
Session保持方案：三种主要方案的对比
Nginx+Tomcat+Redis架构：完整实现方案
Redis安装配置：Redis部署和配置
Tomcat Session配置：Redis Session Manager配置
测试验证：功能测试和性能测试
故障排查：常见问题和解决方案
生产环境优化：性能优化和最佳实践

2. Redis介绍

2.1 Redis简介

Redis（Remote Dictionary Server）是一个开源的、基于内存的数据结构存储系统，可以用作数据库、缓存和消息中间件。Redis支持多种数据结构，包括字符串（string）、列表（list）、集合（set）、有序集合（sorted set）和哈希（hash）。

Redis核心特性：

高性能：基于内存存储，读写速度极快
数据结构丰富：支持多种数据结构
持久化：支持RDB和AOF两种持久化方式
主从复制：支持主从模式数据备份
集群模式：支持Redis Cluster集群

2.2 Redis与Memcached对比

2.2.1 网络IO模型

Memcached：

多线程模型：使用多线程、非阻塞IO复用
架构：监听主线程 + worker子线程
网络层：使用libevent封装的事件库
优势：多线程可以发挥多核CPU优势

Redis：

单线程模型：使用单线程的IO复用模型
事件框架：自己封装的AeEvent事件处理框架
支持：epoll、kqueue、select
优势：对于纯IO操作，单线程速度优势最大
劣势：计算操作会阻塞IO调度

对比总结：

Memcached适合多核CPU环境
Redis单线程模型适合IO密集型操作
Redis的计算功能（排序、聚合）会影响整体吞吐量

2.2.2 内存管理

Memcached：

预分配内存池：使用slab和不同大小的chunk管理内存
内存分配：value根据大小选择合适的chunk存储
特点：内存利用率可能不高，但分配速度快

Redis：

现场申请内存：使用现场申请内存的方式存储数据
内存优化：支持内存淘汰策略（LRU、LFU等）
特点：内存利用率高，但可能产生内存碎片

对比总结：

Memcached内存管理更简单，但可能浪费内存
Redis内存管理更灵活，但需要关注内存碎片

2.2.3 存储方式

Memcached：

数据结构：只支持简单的key-value存储
持久化：不支持数据持久化
复制：不支持主从复制
特点：纯内存缓存，重启后数据丢失

Redis：

数据结构：支持string、list、set、zset、hash等
持久化：支持RDB快照和AOF日志两种方式
复制：支持主从复制和哨兵模式
集群：支持Redis Cluster集群模式
特点：功能丰富，可以持久化数据

对比总结：

Memcached功能简单，适合纯缓存场景
Redis功能丰富，适合更多业务场景

2.2.4 数据交换机制

Redis的Swap机制：

Redis并不是所有数据都一直存储在内存中。当内存使用量超过阈值时，Redis会触发swap操作：

计算swappability：根据公式 swappability = age * log(size_in_memory) 计算
选择swap对象：选择需要swap到磁盘的key对应的value
持久化到磁盘：将这些value持久化到磁盘
内存清除：在内存中清除这些数据

特点：

所有key信息必须保持在内存中
只有value会被swap到磁盘
读取时如果value不在内存，会从swap文件加载

2.3 Redis适用场景

适合使用Redis的场景：

Session存储：分布式Session共享
缓存：热点数据缓存
计数器：访问量、点赞数等
消息队列：简单的消息队列
排行榜：使用有序集合实现
分布式锁：实现分布式锁

不适合使用Redis的场景：

大数据量存储：数据量超过内存容量
复杂查询：需要复杂SQL查询
事务强一致性：需要ACID特性

3. 如何保持Session会话

3.1 Session会话问题

在集群环境下，用户的请求可能被分发到不同的服务器，如果Session只存储在单台服务器上，会导致：

用户登录状态丢失
购物车信息丢失
用户需要重复登录

3.2 Session保持方案

3.2.1 方案一：Session Sticky（会话粘性）

原理：

基于访问IP的hash策略
将同一用户的请求都定位到同一台服务器
单台服务器保存用户的Session信息

实现方式：

# Nginx配置
upstream backend_tomcat {
    ip_hash;  # 基于IP的hash
    server 192.168.6.241:8080;
    server 192.168.6.242:8080;
}

优点：

实现简单，无需额外配置
性能好，Session存储在本地内存
无网络开销

缺点：

单点故障：服务器宕机，Session丢失
扩展性差：增加或减少服务器需要重新hash
负载不均：某些IP可能集中在某台服务器

适用场景：

小规模集群
对Session丢失不敏感的应用
临时方案

3.2.2 方案二：Session Replication（会话复制）

原理：

集群环境下，多台应用服务器之间同步Session
每台服务器都保存所有Session的副本
当Session发生变化时，广播给所有服务器

实现方式：

<!-- Tomcat server.xml配置 -->
<Cluster className="org.apache.catalina.ha.tcp.SimpleTcpCluster">
    <Channel className="org.apache.catalina.tribes.group.GroupChannel">
        <Membership className="org.apache.catalina.tribes.membership.McastService"
                    address="228.0.0.4"
                    port="45564"
                    frequency="500"
                    dropTime="3000"/>
        <Receiver className="org.apache.catalina.tribes.transport.nio.NioReceiver"
                  address="auto"
                  port="4000"
                  autoBind="100"
                  selectorTimeout="5000"
                  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"/>
    </Channel>
    <Valve className="org.apache.catalina.ha.tcp.ReplicationValve"
           filter=""/>
    <Valve className="org.apache.catalina.ha.session.JvmRouteBinderValve"/>
    <ClusterListener className="org.apache.catalina.ha.session.JvmRouteSessionIDBinderListener"/>
    <ClusterListener className="org.apache.catalina.ha.session.ClusterSessionListener"/>
</Cluster>

优点：

无单点故障，任何服务器都可以处理请求
实现相对简单，Tomcat自带支持
无需外部依赖

缺点：

性能损耗大：Session复制消耗CPU和内存
网络开销：广播Session数据占用网络带宽
扩展性差：服务器越多，复制开销越大
内存占用：每台服务器都保存所有Session

适用场景：

小规模集群（2-4台服务器）
Session数据量小
对性能要求不高的应用

3.2.3 方案三：Session集中存储（推荐）

原理：

使用外部存储（Redis、Memcached）存储Session
应用服务器接受请求时，从外部存储读取Session
Session变化时，更新到外部存储

架构图：

用户请求
    ↓
Nginx（负载均衡）
    ↓
    ├──→ Tomcat-1 → Redis（Session存储）
    ├──→ Tomcat-2 → Redis（Session存储）
    └──→ Tomcat-N → Redis（Session存储）

优点：

高可用：Redis支持主从和集群，高可用
扩展性好：可以动态增加Tomcat服务器
性能稳定：Session集中管理，性能可控
无单点故障：Redis集群保证高可用

缺点：

依赖外部存储：需要维护Redis服务
网络延迟：每次Session操作需要网络请求
配置复杂：需要配置Redis和Session Manager

适用场景：

大规模集群（推荐）
对高可用要求高的应用
需要水平扩展的场景

3.3 方案选择建议

选择原则：

小规模集群（<4台）：Session Replication
中大规模集群（>4台）：Session集中存储（Redis）
临时方案：Session Sticky
高可用要求：Session集中存储（Redis）

4. Nginx+Tomcat+Redis实现负载均衡、Session共享

4.1 实验环境

4.1.1 主机规划

主机	操作系统	IP地址	角色
Nginx	CentOS 7.4	192.168.6.240	负载均衡器
Tomcat-1	CentOS 7.4	192.168.6.241	应用服务器1
Tomcat-2	CentOS 7.4	192.168.6.242	应用服务器2
Redis	CentOS 7.4	192.168.6.244	Session存储
MySQL	CentOS 7.4	192.168.6.244	数据库

4.1.2 实验拓扑

                  Internet
                     |
                     ↓
                [Nginx]
              192.168.6.240
                     |
      ┌──────────────┴──────────────┐
      ↓                              ↓
 [Tomcat-1]                     [Tomcat-2]
192.168.6.241                  192.168.6.242
      |                              |
      └──────────────┬──────────────┘
                     ↓
                 [Redis]
              192.168.6.244
                     |
                     ↓
                 [MySQL]
              192.168.6.244

架构说明：

Nginx作为反向代理，实现负载均衡
将静态资源直接返回，动态请求转发给Tomcat
两台Tomcat服务器共享Redis中的Session
MySQL作为后端数据库

4.2 Nginx安装配置

4.2.1 安装Nginx

# 安装依赖
yum install pcre pcre-devel -y 
yum install openssl openssl-devel -y

# 创建目录
mkdir -p /home/oldboy/tools
cd /home/oldboy/tools/

# 下载Nginx
wget -q http://nginx.org/download/nginx-1.6.2.tar.gz

# 创建Nginx用户
useradd nginx -s /sbin/nologin -M

# 解压和编译
mkdir /application/
tar xf nginx-1.6.2.tar.gz 
cd nginx-1.6.2

# 编译安装
./configure \
    --user=nginx \
    --group=nginx \
    --prefix=/application/nginx1.6.2 \
    --with-http_stub_status_module \
    --with-http_ssl_module \
    --with-http_realip_module

make && make install

# 创建软链接
ln -s /application/nginx1.6.2/ /application/nginx

4.2.2 配置Nginx反向代理

编辑nginx.conf：

1	vim /application/nginx/conf/nginx.conf

完整配置：

worker_processes  4;

events {
    worker_connections  1024;
}

http {
    include       mime.types;
    default_type  application/octet-stream;
    
    sendfile        on;
    keepalive_timeout  65;
    
    log_format  main  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
                      '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
                      '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';

    # Tomcat负载均衡配置
    upstream backend_tomcat {
        # 不使用ip_hash，实现真正的负载均衡
        # ip_hash;  # 如果使用ip_hash，则不能实现真正的负载均衡
        
        server 192.168.6.241:8080 weight=1 max_fails=2 fail_timeout=10s;
        server 192.168.6.242:8080 weight=1 max_fails=2 fail_timeout=10s;
        # server 192.168.6.243:8080 weight=1 max_fails=2 fail_timeout=10s;
        
        # 健康检查（需要nginx_upstream_check_module模块）
        # check interval=3000 rise=2 fall=3 timeout=1000;
    }

    server {
        listen       80;
        server_name  www.98yz.cn;
        charset utf-8;
        
        access_log  logs/access.log  main;
        error_log   logs/error.log;
        
        # 静态资源直接返回
        location / {
            root   html;
            index  index.jsp index.html index.htm;
        }
        
        # 动态请求转发到Tomcat
        location ~* \.(jsp|do)$ {
            proxy_pass  http://backend_tomcat;
            proxy_redirect off;
            
            # 代理头信息
            proxy_set_header Host $host;
            proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
            proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
            proxy_set_header X-Forwarded-Proto $scheme;
            
            # 超时设置
            proxy_connect_timeout 60s;
            proxy_send_timeout 60s;
            proxy_read_timeout 60s;
            
            # 错误处理
            proxy_next_upstream error timeout invalid_header http_500 http_502 http_503 http_504;
        }
        
        # 健康检查接口（可选）
        location /nginx_status {
            stub_status on;
            access_log off;
            allow 127.0.0.1;
            allow 192.168.6.0/24;
            deny all;
        }
    }
}

配置说明：

upstream backend_tomcat：定义Tomcat服务器组
weight：权重，可以调整流量分配
max_fails：最大失败次数
fail_timeout：失败超时时间
proxy_next_upstream：错误时切换到下一台服务器

4.2.3 启动Nginx

# 测试配置
/application/nginx/sbin/nginx -t

# 启动Nginx
/application/nginx/sbin/nginx

# 检查端口
netstat -tunlp | grep nginx

4.3 安装部署Tomcat应用服务器

4.3.1 安装JDK

在Tomcat-1和Tomcat-2节点上安装JDK：

# 方式1：使用YUM安装（简单）
yum install java-1.8.0-openjdk java-1.8.0-openjdk-devel -y

# 验证安装
java -version

输出示例：

1
2
3

openjdk version "1.8.0_201"
OpenJDK Runtime Environment (build 1.8.0_201-b09)
OpenJDK 64-Bit Server VM (build 25.201-b09, mixed mode)

方式2：手动安装JDK（推荐生产环境）：

# 下载JDK
cd /soft/src
wget https://download.oracle.com/java/8/latest/jdk-8uXXX-linux-x64.tar.gz

# 解压
tar xf jdk-8uXXX-linux-x64.tar.gz -C /application/

# 创建软链接
ln -s /application/jdk1.8.0_XXX /application/jdk

# 配置环境变量
cat >> /etc/profile << 'EOF'
export JAVA_HOME=/application/jdk
export PATH=$JAVA_HOME/bin:$PATH
export CLASSPATH=.:$JAVA_HOME/lib/dt.jar:$JAVA_HOME/lib/tools.jar
EOF

source /etc/profile

4.3.2 安装Tomcat

在Tomcat-1节点：

# 创建目录
mkdir -p /soft/src
cd /soft/src

# 下载Tomcat
wget https://mirrors.aliyun.com/apache/tomcat/tomcat-9/v9.0.16/bin/apache-tomcat-9.0.16.tar.gz

# 解压
tar xf apache-tomcat-9.0.16.tar.gz -C /soft

# 创建实例目录
cd /soft
cp -r apache-tomcat-9.0.16/ tomcat-8080

# 进入Tomcat目录
cd tomcat-8080/

在Tomcat-2节点执行相同操作

4.3.3 配置Tomcat

编辑server.xml（Tomcat-1）：

1	vim /soft/tomcat-8080/conf/server.xml

修改Engine配置：

1 2	<!-- 设置jvmRoute，用于Session粘性（可选） --> <Engine name="Catalina" defaultHost="localhost" jvmRoute="tomcat-1">

修改Host配置：

<!-- 修改默认虚拟主机，指向自定义应用目录 -->
<Host name="localhost" appBase="webapps"
      unpackWARs="true" autoDeploy="true">
    <!-- 配置Context，指向自定义应用目录 -->
    <Context docBase="/web/webapp1" path="" reloadable="true"/>
</Host>

Tomcat-2配置类似，但jvmRoute不同：

1	<Engine name="Catalina" defaultHost="localhost" jvmRoute="tomcat-2">

4.3.4 创建测试应用

在Tomcat-1节点：

# 创建应用目录
mkdir -p /web/webapp1
cd /web/webapp1

# 创建测试页面
cat > index.jsp << 'EOF'
<%@page language="java" import="java.util.*" pageEncoding="UTF-8"%>
<html>
    <head>
        <title>tomcat-1</title>
    </head>
    <body>
        <h1><font color="red">Session serviced by tomcat-1</font></h1>
        <table align="center" border="1">
            <tr>
                <td>Session ID</td>
                <td><%=session.getId() %></td>
                <% session.setAttribute("abc","abc");%>
            </tr>
            <tr>
                <td>Created on</td>
                <td><%= session.getCreationTime() %></td>
            </tr>
            <tr>
                <td>Server Info</td>
                <td>tomcat-1 (192.168.6.241)</td>
            </tr>
        </table>
    </body>
</html>
EOF

在Tomcat-2节点：

# 创建应用目录
mkdir -p /web/webapp1
cd /web/webapp1

# 创建测试页面（标题不同，用于区分）
cat > index.jsp << 'EOF'
<%@page language="java" import="java.util.*" pageEncoding="UTF-8"%>
<html>
    <head>
        <title>tomcat-2</title>
    </head>
    <body>
        <h1><font color="blue">Session serviced by tomcat-2</font></h1>
        <table align="center" border="1">
            <tr>
                <td>Session ID</td>
                <td><%=session.getId() %></td>
                <% session.setAttribute("abc","abc");%>
            </tr>
            <tr>
                <td>Created on</td>
                <td><%= session.getCreationTime() %></td>
            </tr>
            <tr>
                <td>Server Info</td>
                <td>tomcat-2 (192.168.6.242)</td>
            </tr>
        </table>
    </body>
</html>
EOF

4.3.5 启动Tomcat

# 启动Tomcat
/soft/tomcat-8080/bin/startup.sh

# 验证启动
netstat -tunlp | grep java
ps -ef | grep [j]ava

# 查看日志
tail -f /soft/tomcat-8080/logs/catalina.out

4.3.6 验证负载均衡

访问测试：

访问：http://192.168.6.240/
多次刷新，观察Session ID和服务器信息

预期结果：

请求会分发到不同的Tomcat服务器
Session ID每次可能不同（因为还没有配置Session共享）

5. 安装Redis

5.1 Redis安装方式

5.1.1 方式一：YUM安装（简单）

# 安装EPEL源
yum install epel-release -y

# 安装Redis
yum install redis -y

# 启动Redis
systemctl start redis
systemctl enable redis

# 验证
redis-cli ping
# 应返回：PONG

5.1.2 方式二：源码编译安装（推荐生产环境）

# 安装依赖
yum install gcc gcc-c++ -y

# 下载Redis
cd /soft/src
wget http://download.redis.io/releases/redis-6.2.6.tar.gz

# 解压
tar xf redis-6.2.6.tar.gz
cd redis-6.2.6

# 编译安装
make && make install PREFIX=/application/redis

# 创建软链接
ln -s /application/redis /application/redis-6.2.6

# 创建配置目录
mkdir -p /application/redis/conf
mkdir -p /application/redis/data
mkdir -p /application/redis/logs

5.1.3 方式三：使用宝塔面板安装

# 如果使用宝塔面板，可以通过面板安装Redis
# 1. 登录宝塔面板
# 2. 软件商店 → 搜索Redis → 安装
# 3. 配置Redis密码和端口

5.2 Redis配置

5.2.1 基本配置

编辑redis.conf：

1	vim /application/redis/conf/redis.conf

关键配置：

# 绑定IP（0.0.0.0表示监听所有IP）
bind 0.0.0.0

# 端口
port 6379

# 守护进程模式
daemonize yes

# PID文件
pidfile /var/run/redis_6379.pid

# 日志文件
logfile /application/redis/logs/redis.log

# 数据目录
dir /application/redis/data

# 持久化配置
save 900 1
save 300 10
save 60 10000

# 密码配置（重要）
requirepass pwd@123

# 最大内存
maxmemory 2gb
maxmemory-policy allkeys-lru

5.2.2 启动Redis

# 使用配置文件启动
/application/redis/bin/redis-server /application/redis/conf/redis.conf

# 或使用systemd（如果使用YUM安装）
systemctl start redis
systemctl enable redis

# 验证
redis-cli -a pwd@123 ping
# 应返回：PONG

5.2.3 测试Redis

# 连接Redis
redis-cli -a pwd@123

# 测试命令
127.0.0.1:6379> set test "hello"
OK
127.0.0.1:6379> get test
"hello"
127.0.0.1:6379> exit

6. 配置Tomcat Session Redis同步

6.1 下载Tomcat Redis Session Manager

6.1.1 下载地址

GitHub地址：

https://github.com/ran-jit/tomcat-cluster-redis-session-manager
推荐版本：2.0.4或更高版本

6.1.2 下载和安装

在Tomcat-1节点：

# 进入Tomcat lib目录
cd /soft/tomcat-8080/lib/

# 下载Tomcat Redis Session Manager
wget https://github.com/ran-jit/tomcat-cluster-redis-session-manager/releases/download/2.0.4/tomcat-cluster-redis-session-manager.zip

# 解压
unzip tomcat-cluster-redis-session-manager.zip

# 复制JAR包到lib目录
cp tomcat-cluster-redis-session-manager/lib/* ./

# 复制配置文件到conf目录
cp tomcat-cluster-redis-session-manager/conf/redis-data-cache.properties ../conf/

在Tomcat-2节点执行相同操作

6.2 配置Redis连接

6.2.1 编辑Redis配置文件

编辑redis-data-cache.properties：

1	vim /soft/tomcat-8080/conf/redis-data-cache.properties

配置内容：

# Redis data-cache configuration

# Redis服务器地址和端口（支持多个，用逗号分隔）
# 格式：host:port, host:port, ...
redis.hosts=192.168.6.244:6379

# Redis密码（单机模式）
redis.password=pwd@123

# 是否启用Redis集群模式（false表示单机模式）
redis.cluster.enabled=false

# Redis数据库编号（默认0）
redis.database=0

# Redis连接超时时间（毫秒，默认2000）
redis.timeout=2000

# 连接池配置（可选）
# redis.maxTotal=200
# redis.maxIdle=20
# redis.minIdle=5
# redis.maxWaitMillis=10000

集群模式配置（如果使用Redis Cluster）：

# 启用集群模式
redis.cluster.enabled=true

# Redis集群节点（至少3个）
redis.hosts=192.168.6.244:6379,192.168.6.245:6379,192.168.6.246:6379

# 集群模式不需要密码（或使用统一密码）
# redis.password=

6.3 配置Tomcat Context

6.3.1 编辑context.xml

编辑context.xml：

1	vim /soft/tomcat-8080/conf/context.xml

添加Redis Session Manager配置：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<Context>
    <!-- Redis Session Manager Valve -->
    <Valve className="tomcat.request.session.redis.SessionHandlerValve" />
    
    <!-- Redis Session Manager -->
    <Manager className="tomcat.request.session.redis.SessionManager" />
</Context>

完整context.xml示例：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<Context>
    <!-- 资源定义 -->
    <Resource name="jdbc/TestDB" auth="Container" type="javax.sql.DataSource"
              maxTotal="100" maxIdle="30" maxWaitMillis="10000"
              username="root" password="password"
              driverClassName="com.mysql.jdbc.Driver"
              url="jdbc:mysql://192.168.6.244:3306/testdb"/>
    
    <!-- Redis Session Manager -->
    <Valve className="tomcat.request.session.redis.SessionHandlerValve" />
    <Manager className="tomcat.request.session.redis.SessionManager" />
</Context>

6.4 配置Session超时时间

6.4.1 编辑web.xml

编辑web.xml：

1	vim /soft/tomcat-8080/conf/web.xml

添加Session配置：

<!-- Session配置 -->
<session-config>
    <!-- Session超时时间（分钟） -->
    <session-timeout>60</session-timeout>
    <!-- Cookie配置 -->
    <cookie-config>
        <http-only>true</http-only>
        <secure>false</secure>
    </cookie-config>
</session-config>

6.5 启动Tomcat并验证

6.5.1 启动Tomcat

# 启动Tomcat
/soft/tomcat-8080/bin/startup.sh

# 查看日志
tail -f /soft/tomcat-8080/logs/catalina.out

检查日志中是否有Redis连接信息：

1 2	INFO: Redis Session Manager initialized INFO: Connected to Redis at 192.168.6.244:6379

6.5.2 验证Session共享

测试步骤：

访问应用：
- 访问：http://192.168.6.240/
- 记录Session ID
多次刷新：
- 多次刷新页面
- 观察Session ID是否一致
- 观察服务器信息是否变化
验证结果：
- Session ID应该一致：说明Session共享成功
- 服务器信息可能变化：说明负载均衡正常

6.5.3 验证Redis中的Session

# 连接Redis
redis-cli -a pwd@123

# 查看所有Session key
127.0.0.1:6379> KEYS *session*

# 查看Session内容
127.0.0.1:6379> GET "session:xxxxx"

# 查看Session TTL
127.0.0.1:6379> TTL "session:xxxxx"

7. 测试验证

7.1 功能测试

7.1.1 Session一致性测试

测试脚本：

# 使用curl测试
for i in {1..10}; do
    echo "Request $i:"
    curl -s -c /tmp/cookies.txt -b /tmp/cookies.txt http://192.168.6.240/ | grep "Session ID"
    sleep 1
done

预期结果：

所有请求的Session ID应该相同
说明Session共享成功

7.1.2 负载均衡测试

测试脚本：

# 测试负载均衡
for i in {1..20}; do
    curl -s http://192.168.6.240/ | grep "Server Info"
done | sort | uniq -c

预期结果：

请求应该分发到不同的Tomcat服务器
说明负载均衡正常

7.1.3 故障转移测试

测试步骤：

停止一台Tomcat：
1
/soft/tomcat-8080/bin/shutdown.sh
继续访问：
- 访问应该正常
- Session应该保持
恢复Tomcat：
1
/soft/tomcat-8080/bin/startup.sh

7.2 性能测试

7.2.1 使用Apache Bench测试

# 安装ab工具
yum install httpd-tools -y

# 压力测试
ab -n 1000 -c 100 -C "JSESSIONID=xxx" http://192.168.6.240/

# 参数说明：
# -n: 总请求数
# -c: 并发数
# -C: Cookie（保持Session）

7.2.2 监控指标

监控项：

响应时间：平均响应时间、最大响应时间
吞吐量：每秒请求数（QPS）
错误率：4xx、5xx错误比例
Redis性能：Redis连接数、命令执行时间

8. 故障排查

8.1 常见问题

8.1.1 Redis连接失败

问题现象：

Tomcat启动失败
日志显示Redis连接错误

排查步骤：

# 1. 检查Redis是否运行
redis-cli -a pwd@123 ping

# 2. 检查网络连通性
telnet 192.168.6.244 6379

# 3. 检查防火墙
firewall-cmd --list-ports
iptables -L -n

# 4. 检查Redis配置
grep -E "bind|requirepass" /application/redis/conf/redis.conf

# 5. 检查Tomcat配置
cat /soft/tomcat-8080/conf/redis-data-cache.properties

解决方案：

确保Redis服务运行
检查防火墙规则
验证密码配置
检查网络连通性

8.1.2 Session不共享

问题现象：

刷新页面Session ID变化
登录状态丢失

排查步骤：

# 1. 检查Redis中是否有Session
redis-cli -a pwd@123
KEYS *session*

# 2. 检查Tomcat日志
tail -f /soft/tomcat-8080/logs/catalina.out | grep -i session

# 3. 检查context.xml配置
cat /soft/tomcat-8080/conf/context.xml | grep -i session

# 4. 检查JAR包
ls -lh /soft/tomcat-8080/lib/ | grep redis

解决方案：

确保JAR包正确安装
检查context.xml配置
验证Redis连接
检查Session Manager配置

8.1.3 性能问题

问题现象：

响应时间变慢
Redis连接超时

排查步骤：

# 1. 检查Redis性能
redis-cli -a pwd@123 --latency

# 2. 检查Redis连接数
redis-cli -a pwd@123 INFO clients

# 3. 检查Redis内存使用
redis-cli -a pwd@123 INFO memory

# 4. 检查Tomcat线程
jstack <pid> | grep -i thread

解决方案：

优化Redis配置
增加连接池大小
优化Session数据大小
考虑使用Redis集群

9. 生产环境优化

9.1 Redis优化

9.1.1 内存优化

# redis.conf
# 设置最大内存
maxmemory 4gb

# 内存淘汰策略
maxmemory-policy allkeys-lru

# 启用内存压缩
hash-max-ziplist-entries 512
hash-max-ziplist-value 64

9.1.2 持久化优化

# RDB配置
save 900 1
save 300 10
save 60 10000

# AOF配置
appendonly yes
appendfsync everysec

9.1.3 连接池优化

# redis-data-cache.properties
# 连接池配置
redis.maxTotal=200
redis.maxIdle=50
redis.minIdle=10
redis.maxWaitMillis=5000

9.2 Tomcat优化

9.2.1 Session优化

<!-- web.xml -->
<session-config>
    <!-- 减少Session超时时间 -->
    <session-timeout>30</session-timeout>
</session-config>

9.2.2 JVM优化

# catalina.sh
JAVA_OPTS="$JAVA_OPTS \
-server \
-Xms2g \
-Xmx2g \
-XX:+UseG1GC \
-XX:MaxGCPauseMillis=200"

9.3 高可用方案

9.3.1 Redis主从复制

1
2
3

# 从服务器配置
slaveof 192.168.6.244 6379
masterauth pwd@123

9.3.2 Redis哨兵模式

1
2
3

# sentinel.conf
sentinel monitor mymaster 192.168.6.244 6379 2
sentinel auth-pass mymaster pwd@123

9.3.3 Redis集群模式

1
2
3

# redis-data-cache.properties
redis.cluster.enabled=true
redis.hosts=192.168.6.244:6379,192.168.6.245:6379,192.168.6.246:6379

10. 总结

10.1 核心要点

Session共享方案：Session Sticky、Session Replication、Session集中存储
Redis优势：高性能、数据结构丰富、支持持久化
架构设计：Nginx负载均衡 + Tomcat集群 + Redis Session存储
配置要点：Redis连接配置、Tomcat Context配置
高可用：Redis主从、哨兵、集群模式

10.2 架构师建议

方案选择：
- 小规模集群：Session Replication
- 大规模集群：Redis Session存储（推荐）
高可用设计：
- Redis主从复制
- Redis哨兵模式
- Redis集群模式
性能优化：
- Redis内存优化
- 连接池优化
- Session数据优化

10.3 最佳实践

安全配置：Redis密码、防火墙规则
监控告警：Redis性能监控、Session监控
备份恢复：Redis数据备份、Session恢复
容量规划：根据用户量规划Redis容量

相关文章：

第444集Tomcat集群会话共享实战

Tomcat集群会话共享实战

1. 概述

1.1 集群会话共享的重要性

1.2 会话共享方案对比

1.3 本文内容结构

2. Redis介绍

2.1 Redis简介

2.2 Redis与Memcached对比

2.2.1 网络IO模型

2.2.2 内存管理

2.2.3 存储方式

2.2.4 数据交换机制

2.3 Redis适用场景

3. 如何保持Session会话

3.1 Session会话问题

3.2 Session保持方案

3.2.1 方案一：Session Sticky（会话粘性）

3.2.2 方案二：Session Replication（会话复制）

3.2.3 方案三：Session集中存储（推荐）

3.3 方案选择建议

4. Nginx+Tomcat+Redis实现负载均衡、Session共享

4.1 实验环境

4.1.1 主机规划

4.1.2 实验拓扑

4.2 Nginx安装配置

4.2.1 安装Nginx

4.2.2 配置Nginx反向代理

4.2.3 启动Nginx

4.3 安装部署Tomcat应用服务器

4.3.1 安装JDK

4.3.2 安装Tomcat

4.3.3 配置Tomcat

4.3.4 创建测试应用

4.3.5 启动Tomcat

4.3.6 验证负载均衡

5. 安装Redis

5.1 Redis安装方式

5.1.1 方式一：YUM安装（简单）

5.1.2 方式二：源码编译安装（推荐生产环境）

5.1.3 方式三：使用宝塔面板安装

5.2 Redis配置

5.2.1 基本配置

5.2.2 启动Redis

5.2.3 测试Redis

6. 配置Tomcat Session Redis同步

6.1 下载Tomcat Redis Session Manager

6.1.1 下载地址

6.1.2 下载和安装

6.2 配置Redis连接

6.2.1 编辑Redis配置文件

6.3 配置Tomcat Context

6.3.1 编辑context.xml

6.4 配置Session超时时间

6.4.1 编辑web.xml

6.5 启动Tomcat并验证

6.5.1 启动Tomcat

6.5.2 验证Session共享

6.5.3 验证Redis中的Session

7. 测试验证

7.1 功能测试

7.1.1 Session一致性测试

7.1.2 负载均衡测试

7.1.3 故障转移测试

7.2 性能测试

7.2.1 使用Apache Bench测试

7.2.2 监控指标

8. 故障排查

8.1 常见问题

8.1.1 Redis连接失败

8.1.2 Session不共享

8.1.3 性能问题

9. 生产环境优化

9.1 Redis优化

9.1.1 内存优化

9.1.2 持久化优化

9.1.3 连接池优化

9.2 Tomcat优化

9.2.1 Session优化

9.2.2 JVM优化