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Apache+tomcat+MySQL负载均衡和集群配置方法

2013-12-30 11:32:01 来源:IT技术网
前言:

公司开发了一个网站,估计最高在线人数是3万,并发人数最多100人。开发的网站是否能否承受这个压力,如何确保网站的负荷没有问题,经过研究决定如下:

(1) 采用负载平衡和集群技术,初步机构采用Apache+Tomcat的机群技术。

(2) 采用压力测试工具,测试压力。工具是Loadrunner。

硬件环境搭建:

为了能够进行压力测试,需要搭建一个环境。刚开始时,测试在公司局域网内进行,但很快发现了一个问题,即一个脚本的压力测试结果每次都不一样,并且差别很大。原来是受公司网络的影响,于是决定搭建一个完全隔离的局域网测试。搭建后的局域网配置如下:

(1) 网络速度:100M

(2) 三台服务器:

负载服务器 :操作系统windows2003,

Tomcat服务器:操作系统windows2000 Professional

数据库服务器:操作系统windows2000 Professional

三台机器的cpu 2.4 G, 内存 1G。

软件环境搭建:

软件的版本如下:

Apache 版本:2.054,

Tomcat5.0.30,

mysql :4.1.14.

JDK1.5

压力测试工具:Loadrunner7.8。

负载平衡方案如下:

一台机器(操作系统2003)安装apache,作为负载服务器,并安装tomcat作为一个worker;一个单独安装tomcat,作为第二个worker;剩下的一台单独作为数据库服务器。

Apache和tomcat的负载平衡采用JK1.2.14(没有采用2.0,主要是2.0不再维护了)。

集群方案:

采用Tomcat本身的集群方案。在server.xml配置。

压力测试问题:

压力测试后,发现了一些问题,现一一列出来:

(1) 采用Tocmat集群后,速度变得很慢。因为集群后,要进行session复制,导致速度较慢。Tomcatd的复制,目前不支持application复制。复制的作用,主要用来容错的,即一台机器有故障后,apache可以把请求自动转发到另外一个机器。在容错和速度的考虑上,我们最终选择速度,去掉了Tomcat集群。

(2) 操作系统最大并发用户的限制:

为了采用网站的压力,我们开始的时候,仅测试Tomcat的最大负载数。Tomcat服务器安装的操作系统是windows2000 Professional。当我们用压力测试工具,并发测试时,发现只要超过15个并发用户,会经常出现无法连接服务器的情况。经过研究,发现是操作系统的问题:windows2000 Professional 支持的并发访问用户有限,默认的好像是15个。于是我们把操作系统全部采用windows2003 server版本。

(3) 数据库连接池的问题:

测试数据库连接性能时,发现数据库连接速度很慢。每增加一些用户,连接性能就差了很多。我们采用的数据库连接池是DBCP,默认的初始化为50个,应该不会很慢吧。查询数据库的连接数,发现初始化,只初始化一个连接。并发增加一个用户时,程序就会重新创建一个连接,导致连接很慢。原因就在这里了。如何解决呢?偶尔在JDK1.4下的Tomcat5.0.30下执行数据库连接压力测试,发现速度很快,程序创建数据库连接的速度也是很快的。看来JDK1.5的JDBC驱动程序有问题。于是我们修改 JDK的版本为1.4.

(4) C3P0和DBCP

C3P0是Hibernate3.0默认的自带数据库连接池,DBCP是Apache开发的数据库连接池。我们对这两种连接池进行压力测试对比,发现在并发300个用户以下时,DBCP比C3P0平均时间快1秒左右。但在并发400个用户时,两者差不多。

速度上虽然DBCP比C3P0快些,但是有BUG:当DBCP建立的数据库连接,因为某种原因断掉后,DBCP将不会再重新创建新的连接,导致必须重新启动Tomcat才能解决问题。DBCP的BUG使我们决定采用C3P0作为数据库连接池。

调整后的方案:

操作系统Windows2003 server版本

JDK1.4

Tomcat 5.0.30

数据库连接池C3P0

仅采用负载平衡,不采用集群。

软件的配置:

Apache配置:主要配置httpd.conf和新增加的文件workers.properties

Httpd.conf:

#一个连接的最大请求数量

MaxKeepAliveRequests 10000

#NT环境,只能配置这个参数来提供性能

#每个进程的线程数,最大1Array20。NT只启动父子两个进程,不能设置启动多个进程

ThreadsPerChild 1Array00

每个子进程能够处理的最大请求数

MaxRequestsPerChild 10000

# 加载mod_jk

#

LoadModule jk_module modules/mod_jk.so

#

# 配置mod_jk

#

JkWorkersFile conf/workers.properties

JkLogFile logs/mod_jk.log

JkLogLevel info

#请求分发,对jsp文件,.do等动态请求交由tomcat处理

DocumentRoot "C:/Apache/htdocs"

JkMount /*.jsp loadbalancer

JkMount /*.do loadbalancer

JkMount /servlet/* loadbalancer

#关掉主机Lookup,如果为on,很影响性能,可以有10多秒钟的延迟。

HostnameLookups Off

#缓存配置

LoadModule cache_module modules/mod_cache.so

LoadModule disk_cache_module modules/mod_disk_cache.so

LoadModule mem_cache_module modules/mod_mem_cache.so

CacheForceCompletion 100

CacheDefaultExpire 3600

CacheMaxExpire 86400

CacheLastModifiedFactor 0.1

CacheEnable disk /

CacheRoot c:/cacheroot

CacheSize 327680

CacheDirLength 4

CacheDirLevels 5

CacheGcInterval 4

CacheEnable mem /

MCacheSize 81Array2

MCacheMaxObjectCount 10000

MCacheMinObjectSize 1

MCacheMaxObjectSize 51200

worker. Properties文件

#

# workers.properties ,可以参考

http://jakarta.apache.org/tomcat/connectors-doc/config/workers.html

# In Unix, we use forward slashes:

ps=

# list the workers by name

worker.list=tomcat1, tomcat2, loadbalancer

# ------------------------

# First tomcat server

# ------------------------

worker.tomcat1.port=800Array

worker.tomcat1.host=localhost

worker.tomcat1.type=ajp13

# Specify the size of the open connection cache.

#worker.tomcat1.cachesize

#

# Specifies the load balance factor when used with

# a load balancing worker.

# Note:

# ----> lbfactor must be > 0

# ----> Low lbfactor means less work done by the worker.

worker.tomcat1.lbfactor=Array00

# ------------------------

# Second tomcat server

# ------------------------

worker.tomcat1.port=800Array

worker.tomcat1.host=202.88.8.101

worker.tomcat1.type=ajp13

# Specify the size of the open connection cache.

#worker.tomcat1.cachesize

#

# Specifies the load balance factor when used with

# a load balancing worker.

# Note:

# ----> lbfactor must be > 0

# ----> Low lbfactor means less work done by the worker.

worker.tomcat1.lbfactor=2000

# ------------------------

# Load Balancer worker

# ------------------------

#

# The loadbalancer (type lb) worker performs weighted round-robin

# load balancing with sticky sessions.

# Note:

# ----> If a worker dies, the load balancer will check its state

# once in a while. Until then all work is redirected to peer

# worker.

worker.loadbalancer.type=lb

worker.loadbalancer.balanced_workers=tomcat1,tomcat2

#

# END workers.properties

#

Tomcat1配置:

启动内存配置,开发configure tomcat程序即可配置:

Initial memory pool: 200 M

Maxinum memory pool:300M

Tomcat2配置:

配置和tomcat1差不多,需要改动的地方如下:

启动内存配置,开发configure tomcat程序即可配置:

Initial memory pool: 512 M

Maxinum memory pool:768M

Mysql配置:

Server类型:Dedicated MySQL Server Machine

Database usage:Transational Database Only

并发连接数量:Online Transaction Processing(OLTP)

字符集:UTF8

数据库连接池的配置:

我们采用的是spring 框架,配置如下:

org.hibernate.dialect.MySQLDialect

com.mysql.jdbc.Driver

jdbc:mysql://202.88.1.103/db

sa

false

false

true

2

200

5

12000

50

1

其他的没有额外配置。

LoadRunner 常见问题:

(1)sofeware caused connction:这种情况,一般是脚本有问题,或者loadrunner有问题。解决方法:重新启动机器,或者重新录制脚本,估计是loadrunner的bug。

(2)cannot connect to server:无法连接到服务器。这种情况是服务器的配置有问题,服务器无法承受过多的并发连接了。需要优化服务器的配置,

如操作系统采用windows 2003 server,

优化tomcat配置:maxThreads="500" minSpareThreads="400" maxSpareThreads="450"。但是tomcat 最多支持500个并发访问

优化apache配置:

ThreadsPerChild 1Array00

MaxRequestsPerChild 10000

其他的错误如:

Action.c(10): Error -277Array1: Server has shut down the connection prematurely

HTTP Status-Code=503 (Service Temporarily Unavailable)

一般都是由于服务器配置不够好引起的,按照问题(2)处理,如果仍旧不行,需要优化硬件和调整程序了。

Apache问题:

(1) File does not exist: C:/Apache/htdocs/favicon.ico:

这个问题是apache,htdocs目录没有favicon.ico文件引起的,该文件是网站的图标,仅在firefox,myIE等浏览器出现。

(2) 图片无法显示:

配置apache后,却无法显示图片。

解决方法:把程序的图片,按照程序结构copy到apache的htdocs目录下。

(3) 无法处理请求:

当我们输入 ***.do 命令后,apache确返回错误信息,而连接tomcat却没有问题。原因是没有把.do命令转发给tomcat处理。解决方法如下:

在apache配置文件中配置如下内容:

DocumentRoot "C:/Apache/htdocs"

JkMount /*.jsp loadbalancer

JkMount /*.do loadbalancer

总结:

网站的压力测试,涉及的知识面挺广的,不仅要熟悉压力测试工具,还要知道如何配置和优化应用服务器和数据库,并且需要知道如何优化网络、操作系统、硬件系统。

测试中不仅要善于发现问题,要知道如何解决。最重要的一点,要有良好的测试方法。刚开始测试时,可以从最简单的测试脚本入手,不需要太复杂的脚本,这样便于发现问题。如我们刚开始时,就从一个简单的下载登陆界面的脚本入手,测试一个tomcat的压力负载。一个简单的获取登陆的脚本,帮助我们优化了tomcat的配置;后来再测试数据库连接,也是一个简单的数据库连接脚本,帮助我们优化了数据库连接池;然后利用这些简单的脚本,测试apache的负载平衡,优化了apache配置。最后运行复杂的脚本,模拟多种角色的用户在不同时间下的处理,以测试网站压力负载。

DBCP使用apache的对象池ObjectPool作为连接池的实现,在构造GenericObjectPool时,会生成一个内嵌类Evictor,实现自Runnable接口。如果_timeBetweenEvictionRunsMillis大于0,每过_timeBetweenEvictionRunsMillis毫秒Evictor会调用evict()方法,检查对象的闲置时间是否大于 _minEvictableIdleTimeMillis毫秒(_minEvictableIdleTimeMillis小于等于0时则忽略,默认为30分钟),是则销毁此对象,否则就激活并校验对象,然后调用ensureMinIdle方法检查确保池中对象个数不小于_minIdle。在调用returnObject方法把对象放回对象池,首先检查该对象是否有效,然后调用PoolableObjectFactory 的passivateObject方法使对象处于非活动状态。再检查对象池中对象个数是否小于_maxIdle,是则可以把此对象放回对象池,否则销毁此对象

还有几个很重要的属性,_testOnBorrow、_testOnReturn、_testWhileIdle,这些属性的意义是取得、返回对象和空闲时是否进行验证,检查对象是否有效,默认都为false即不验证。所以当使用DBCP时,数据库连接因为某种原因断掉后,再从连接池中取得连接又不进行验证,这时取得的连接实际已经时无效的数据库连接了。网上很多说DBCP的bug应该都是如此吧,只有把这些属性设为true,再提供_validationQuery语句就可以保证数据库连接始终有效了,oracle数据库可以使用SELECT COUNT(*) FROM DUAL,不过DBCP要求_validationQuery语句查询的记录集必须不为空,可能这也可以算一个小小的BUG,其实只要_validationQuery语句执行通过就可以了。