WebSphere

WebSphere 配置与使用指南

1. 核心组件与架构

WebSphere Application Server（WAS）的核心组件包括：

• 部署管理器（Dmgr）：集中管理节点和集群
• 节点（Node）：托管应用服务器的逻辑单元
• 应用服务器（AppServer）：实际运行应用的JVM实例
• 节点代理（Node Agent）：协调Dmgr与节点的通信

2. 基础配置流程

创建部署管理器（引用[2]示例）：

/opt/IBM/WebSphere/AppServer/bin/manageprofiles.sh -create \
  -profileName dmgr \
  -profilePath /opt/IBM/WebSphere/AppServer/profiles/dmgr \
  -templatePath /opt/IBM/WebSphere/AppServer/profileTemplates/dmgr \
  -enableAdminSecurity true \
  -adminUserName wasadmin \
  -adminPassword wasadmin

启动Dmgr：

/opt/IBM/WebSphere/AppServer/profiles/dmgr/bin/startManager.sh

添加节点（引用[2]示例）：

/opt/IBM/WebSphere/AppServer/bin/manageprofiles.sh -create \
  -profileName AppSvr01 \
  -templatePath /opt/IBM/WebSphere/AppServer/profileTemplates/managed

/opt/IBM/WebSphere/AppServer/profiles/AppSvr01/bin/addNode.sh wasmaster 8879

3. 性能优化关键点（引用[1]）

• 内存分配：调整JVM堆大小（-Xms/-Xmx）
• 线程池配置：
  • Web容器线程池（默认50，需根据并发调整）
  • JDBC连接池（避免资源泄漏）
• 会话管理：

  # 在控制台修改会话超时
  Servers > Server Types > WebSphere application servers > server_name > Session Management
  

• 垃圾回收调优：使用-Xgcpolicy:gencon策略

4. 安全配置

• 启用管理安全（引用[2]参数）：

  -enableAdminSecurity true -adminUserName wasadmin -adminPassword wasadmin
  

• SSL证书配置：

  # 生成密钥库
  keytool -genkey -alias server1 -keyalg RSA -keystore server.jks
  

• LDAP集成：通过控制台配置联邦存储库

5. 常见问题解决方案

问题现象	排查步骤
节点无法连接Dmgr	1. 检查防火墙端口8879 2. 验证节点代理状态 bin/startNode.sh
内存泄漏	1. 生成HeapDump：kill -3 <PID> 2. 分析工具：IBM HeapAnalyzer
应用部署失败	1. 检查SystemOut.log 2. 验证应用依赖库路径
性能下降	1. 监控线程池使用率 2. 检查数据库连接池等待数

6. 监控与日志

• 关键日志位置：
  • Dmgr日志：profiles/dmgr/logs/dmgr/SystemOut.log
  • 节点日志：profiles/AppSvr01/logs/server1/SystemErr.log
• 监控工具：
  • 内置PMI（Performance Monitoring Infrastructure）
  • Tivoli Performance Viewer

最佳实践：生产环境必须配置集群高可用，通过水平扩展节点提升容错能力。定期执行syncNode.sh同步配置变更。

思维导图

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WebSphere 技术原理与架构解析

1. 技术原理

WebSphere Application Server (WAS) 的核心原理基于 Java EE 容器架构 和 模块化运行时：

• J9 JVM 优化：使用 IBM 专有的 J9 JVM，采用分代垃圾回收策略（-Xgcpolicy:gencon）
• OSGi 运行时：基于 Eclipse Equinox 实现动态模块化（Bundle 机制），支持热部署
• 请求处理流水线：

2. 架构图与核心组件

核心组件功能：

组件	功能描述	关键技术
Web 容器	处理 HTTP 请求，管理 Servlet 生命周期	线程池调度、会话复制
EJB 容器	管理事务、安全、分布式对象	RMI-IIOP、拦截器链
服务集成总线(SIB)	消息路由和转换	JMS 规范、消息队列
动态缓存	应用数据缓存	LRU 算法、分布式哈希表
类加载器	模块化应用部署	OSGi 类加载架构

3. 核心算法与数据结构

连接池管理（使用链表+哈希表）：

public class ConnectionPool {
    private LinkedList<Connection> idlePool = new LinkedList<>();  // 空闲连接
    private HashMap<Thread, Connection> activePool = new HashMap<>();  // 活动连接
    
    public Connection getConnection() {
        if (idlePool.isEmpty()) {
            if (activePool.size() < maxSize) {
                Connection conn = createNewConnection();
                activePool.put(Thread.currentThread(), conn);
                return conn;
            }
            throw new RuntimeException("连接池耗尽");
        }
        Connection conn = idlePool.removeFirst();
        activePool.put(Thread.currentThread(), conn);
        return conn;
    }
    
    public void releaseConnection(Connection conn) {
        activePool.remove(Thread.currentThread());
        idlePool.addLast(conn);  // 回收到空闲链表
    }
}

会话复制算法（增量复制优化）：

public class SessionReplicator {
    public void replicateChanges(HttpSession session) {
        byte[] delta = calculateDelta(session);  // 计算差异数据
        for (Node node : clusterNodes) {
            node.sendDelta(delta);  // 仅发送变化部分
        }
    }
    
    private byte[] calculateDelta(HttpSession session) {
        // 使用位图标记修改的属性
        BitSet modifiedFields = session.getModifiedFields();
        return serializeDelta(modifiedFields);  // 序列化差异
    }
}

4. 优缺点分析

优点	缺点
✅ 企业级高可用性（集群故障转移）	❌ 资源消耗大（基础内存占用 >1GB）
✅ 完善的事务管理和安全控制	❌ 配置复杂度高（XML+控制台）
✅ 深度性能优化（J9 JVM 调优）	❌ 商业许可成本高
✅ 模块化部署（OSGi 支持）	❌ 学习曲线陡峭

5. Java 代码示例：Servlet 请求处理

// WAS 中典型的 Servlet 请求处理流程
public class OrderServlet extends HttpServlet {
    // 注入 EJB 组件（容器管理依赖）
    @EJB
    private OrderService orderService;  

    protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) {
        // 1. 从线程池获取线程
        try {
            // 2. 从连接池获取数据库连接
            Connection conn = dataSource.getConnection();
            
            // 3. 调用 EJB 容器管理的事务方法
            Order order = orderService.createOrder(
                req.getParameter("productId"),
                Integer.parseInt(req.getParameter("quantity"))
            );
            
            // 4. 会话复制（集群环境）
            req.getSession().setAttribute("lastOrder", order.getId());
            
            // 5. 动态缓存结果
            Cache cache = CacheManager.getInstance().getCache();
            cache.put(order.getId(), order);
            
        } catch (SQLException e) {
            // 6. 事务自动回滚（容器管理）
            throw new ServletException(e);
        }
    }
}

6. 关键数据结构

1. 线程池队列：ArrayBlockingQueue 管理请求任务
2. 会话存储：ConcurrentHashMap 实现会话存储

   ConcurrentHashMap<String, HttpSession> sessionStore;
   

3. 缓存实现：LRU 缓存淘汰算法

   LinkedHashMap<String, Object> cache = new LinkedHashMap(100, 0.75f, true) {
       protected boolean removeEldestEntry(Map.Entry eldest) {
           return size() > MAX_ENTRIES;  // 触发LRU淘汰
       }
   };
   

性能提示：通过调整 webContainer 线程池大小（默认50）和 ORB 线程池比例可优化吞吐量。对于高频会话应用，建议启用内存到内存复制（Memory-to-Memory Replication）减少数据库压力。

思维导图

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WebSphere 关键技术解析与配置指南

1. Oracle 数据源连接池配置

配置步骤：

1. 在管理控制台创建 JDBC 提供程序：Oracle JDBC Driver
2. 配置数据源：指定 JNDI 名称（如 jdbc/oracleDS）
3. 设置连接池参数：

   // 连接池配置示例（实际在控制台配置）
   maxConnections = 100;      // 最大连接数
   minConnections = 10;       // 最小连接数
   connectionTimeout = 30;    // 超时时间(秒)
   reapTime = 180;            // 空闲连接回收间隔
   

4. 测试连接并绑定到资源引用

Java 代码使用示例：

// 通过JNDI获取数据源
Context ctx = new InitialContext();
DataSource ds = (DataSource) ctx.lookup("jdbc/oracleDS");

// 获取连接
try (Connection conn = ds.getConnection()) {
    // 执行SQL操作
    PreparedStatement stmt = conn.prepareStatement("SELECT * FROM orders");
    ResultSet rs = stmt.executeQuery();
    while (rs.next()) {
        System.out.println(rs.getString("order_id"));
    }
} // 自动归还连接池

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2. 集群滚动更新实现

操作流程：

关键配置：

• 启用动态集群（Liberty版本）
• 设置滚动更新超时（默认300秒）
• 配置应用版本控制（新旧版本并行）

3. Apache HTTP Server 集成

集成步骤：

1. 安装 WebSphere 插件（mod_was_ap22_http.so）
2. 配置 httpd.conf：

   LoadModule was_ap22_module modules/mod_was_ap22_http.so
   WebSpherePluginConfig /opt/IBM/WebSphere/Plugins/config/plugin-cfg.xml
   

3. 生成插件配置文件：

   ./GenPluginCfg.sh -cluster.name=AppCluster
   

4. 重启 Apache 服务

流量路由原理：

4. J9 JVM 特有优化参数

参数	作用	推荐值
-Xgcpolicy:gencon	分代垃圾回收	默认启用
-Xcompressedrefs	压缩对象指针	64位环境必选
-Xtune:virtualized	虚拟机环境优化	云部署启用
-Xquickstart	快速启动模式	开发环境启用
-Xshareclasses	类共享缓存	name=mycache,nonfatal

性能调优示例：

# 生产环境JVM参数
-Xms4096m -Xmx4096m 
-Xgcpolicy:gencon -Xnocompressedrefs
-Xtune:virtualized -Xshareclasses:readonly

5. 集群会话复制实现

内存复制配置：

1. 启用 动态缓存服务
2. 配置 sessionManagement：

   <sessionManagement>
     <memoryToMemoryReplication replicationType="DATAGRAM"/>
     <enableCookies>true</enableCookies>
     <invalidationTimeout>30</invalidationTimeout>
   </sessionManagement>
   

3. 设置复制域（Replication Domain）

复制算法优化：

• 增量复制：仅同步修改的属性（delta replication）
• 异步模式：不阻塞请求处理（ASYNC模式）
• 冲突解决：时间戳优先策略

6. WebSphere vs Tomcat 架构对比

维度	WebSphere	Tomcat
定位	企业级全功能服务器	轻量级Web容器
JVM	IBM J9 (深度优化)	HotSpot/OpenJ9
集群能力	内置高可用集群	需集成第三方组件
事务管理	完整JTA/XA支持	基础JDBC事务
安全控制	企业级RBAC/TAM集成	基础Realm认证
资源消耗	内存>1GB, 启动慢	内存<512MB, 启动快
适用场景	金融/电信核心系统	互联网轻量应用

架构差异示意图：

关键提示：WebSphere 的会话复制可通过 -Dcom.ibm.ws.session.replication.Delta=true 启用增量复制优化，大幅降低网络开销。

思维导图