IBM WebSphere WAS ND集群搭建实战教程

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简介：WebSphere Application Server Network Deployment (WAS ND) 是IBM的高端中间件，支持集群配置以提升应用的可用性和可伸缩性。本教程对WAS 6.0、6.1和7.0三个版本的集群搭建过程进行详细总结，涵盖从系统需求、安装、创建细胞和节点到配置集群服务和部署应用程序的各个环节。介绍了6.1版本的新特性和7.0版本的动态集群、资源组及安全性增强等功能。强调遵循官方文档和备份的重要性，并建议在生产环境前进行充分测试。

1. WebSphere Application Server (WAS) ND概述

简介

WebSphere Application Server Network Deployment (WAS ND) 是IBM公司推出的高性能企业级应用服务器，它能够提供复杂的应用环境下的事务处理、应用程序管理以及可靠的部署平台。

核心概念

WAS ND的核心概念包括集群部署、负载均衡和故障转移等。集群部署能够让多个应用服务器节点协同工作，提高系统的可用性和扩展性。通过负载均衡，可以有效地分配请求，优化资源的使用。故障转移机制则保证了在节点或应用出现故障时，服务的持续性。

架构特点

WAS ND的架构特点在于其高度的灵活性和可扩展性。它采用模块化设计，允许在不同层面上进行扩展，以适应不同的业务需求。此外，WAS ND支持多样的开发环境和标准，如J2EE、SOA和Web服务等，使其能够部署各种类型的应用程序。

企业应用价值

对于企业而言，WAS ND的价值在于它能够提供强大的事务管理能力，保证关键业务应用的高可用性和稳定性。同时，WAS ND提供的管理控制台简化了应用的管理过程，支持远程监控和故障排除，极大地降低了企业的运维成本。

在下一章中，我们将详细介绍WAS 6.0 ND的集群搭建过程，包括准备工作、节点创建、配置和应用部署测试等，进一步理解WAS ND在企业级应用中的实际应用。

2. WAS 6.0 ND集群搭建详细步骤

2.1 集群搭建前的准备工作

2.1.1 系统环境检查与配置

在开始集群搭建之前，首先需要确保系统环境符合WAS 6.0 ND的最低要求。这包括操作系统版本、Java虚拟机（JVM）的支持、磁盘空间、网络配置以及必要的系统权限。以下是一些关键的检查点和配置步骤：

• 操作系统兼容性 ：确保安装WAS 6.0 ND的操作系统版本与IBM官方文档中指定的版本相匹配。
• Java虚拟机 ：WAS 6.0 ND要求使用特定版本的JVM，需要下载并安装。
• 磁盘空间 ：集群节点会存储大量的应用程序数据，确保为每个节点准备足够的磁盘空间。
• 网络配置 ：配置网络以确保集群中的每个节点之间可以相互通信，包括开放必要的端口。
• 用户权限 ：创建一个非root用户来安装和运行WAS，以避免安全风险。

执行以下命令来检查系统配置：

# 检查操作系统版本
cat /etc/issue# 检查JVM版本
java -version

确保输出结果符合WAS 6.0 ND的系统要求，如果不符合，则需要执行相应的升级或配置操作。

2.1.2 软件安装前的准备工作

在软件安装之前，需要进行一系列的准备工作，以确保安装过程顺利。这包括下载软件包、准备安装介质、配置环境变量等步骤。

• 下载软件包 ：从IBM官方网站下载WAS 6.0 ND安装包。
• 安装介质准备 ：将下载的安装包上传到服务器，并解压缩。
• 环境变量设置 ：设置 JAVA_HOME 环境变量，指向已安装的Java版本。

示例代码：

# 设置JAVA_HOME环境变量
export JAVA_HOME=/path/to/your/jdk

确保环境变量生效后，可以运行 echo $JAVA_HOME 来验证设置是否成功。

2.2 集群节点的创建与配置

2.2.1 应用服务器节点的建立

创建一个应用服务器节点是集群搭建的关键步骤，这个节点将作为集群的控制单元。

• 安装应用服务器 ：按照IBM提供的安装指南，执行安装脚本安装应用服务器。
• 配置节点名称和端口 ：每个节点都需要有一个唯一的名称和端口号，以便于集群内的通信。

安装节点示例代码：

# 运行安装脚本
./install_root/profiles/profile_name/bin/apply_nodes.sh

在安装过程中，会提示输入节点名称和端口号，确保按照集群规划进行配置。

2.2.2 网络部署环境的搭建

网络部署环境的搭建涉及配置多个应用服务器节点，使它们能够在网络上进行部署和协同工作。

• 网络配置文件 ：编辑网络部署配置文件，添加集群节点信息。
• 节点同步 ：配置完成后，需要同步所有节点，以确保配置信息在集群内共享。

网络配置示例代码：

<!-- 在部署描述文件中添加节点配置 -->
<server description="Node01"><httpEndpoint id="defaultHttpEndpoint" httpPort="9080" httpsPort="9443"/><tcpOptions maxThreads="25"/><heapSize name="startingHeapSize" value="512"/><heapSize name="maximumHeapSize" value="1024"/>
</server>

节点同步操作需要在管理控制台中完成，或使用脚本自动化处理。

2.3 应用部署与集群测试

2.3.1 应用程序的打包与部署

在应用服务器节点搭建完成之后，接下来是应用程序的打包与部署阶段。

• 应用程序打包 ：将开发完成的应用程序打包成WAR或EAR文件。
• 部署到集群 ：使用WAS管理控制台或命令行工具将应用程序部署到集群中。

示例代码：

# 使用命令行工具部署应用程序
./AdminTask deployApplication 

-username admin
-password admin
-appname MyApplication.ear
-type ear
-e true
-host localhost
-cellName DefaultCell
-node MyNode
-server MyServer

确保在部署过程中，应用程序的每个组件都能正确地放置在集群的各个节点上。

2.3.2 集群性能测试与调优

应用部署完成后，进行性能测试与调优是确保集群稳定运行的重要步骤。

• 性能测试 ：使用性能测试工具（如Apache JMeter）模拟大量用户对应用进行访问，记录响应时间和错误率。
• 调优 ：根据测试结果对集群配置进行调整，包括内存分配、连接池设置等。

性能测试与调优可能涉及到的代码示例：

# 示例：性能测试JMeter测试脚本部分
<httpSample t="2242" lt="2235" ts="***" s="true" lb="My Application" rc="200" rm="" tn="Thread Group 1-1" dt="text" by="1026"><ResponseTime rt="2235"/><LatencyShift/>
</httpSample>

根据测试结果，可能需要调整WAS配置文件中的参数，如 WebSphere:container 或 WebSphere:server 配置参数，以达到最佳性能。

整个集群搭建过程需要仔细规划和执行，每个步骤都可能对最终的集群性能产生重要影响。通过合理的规划和调整，可以确保集群在生产环境中稳定运行，满足业务的需求。

3. WAS 6.1 ND新特性和集群更新配置

3.1 WAS 6.1 ND引入的新特性

3.1.1 对比旧版本的新功能介绍

WAS 6.1 ND的推出是IBM对于企业级应用服务器性能和稳定性的又一次提升。在这个版本中，引入了多个新特性，增强了WAS在市场上的竞争力和企业的应用体验。

• WebSphere增强型集群拓扑 ：新引入的增强型集群拓扑提供了更加灵活的部署选项，包括对多数据中心集群的全面支持。这些改进包括更为灵活的集群成员管理，以及对网络路由的更精细控制。

• J2EE 1.4支持 ：WAS 6.1 ND完全支持J2EE 1.4规范，这为应用服务器带来了新的业务流程、消息传递、Web服务和安全管理功能。程序员能够利用这些新增功能，开发更加健壮的应用程序。

• Web服务增强 ：Web服务作为企业集成的重要手段，在WAS 6.1 ND中得到了加强。新的Web服务堆栈能够提供更好的性能，更简单的管理，并且对安全性方面也有了很大的提升。

• 应用程序部署和管理 ：IBM提供了更加强大的管理界面和工具，简化了应用程序的部署、管理和监控，使得管理员可以更高效地管理应用和服务。

3.1.2 新特性的业务影响分析

新特性带来的不仅仅是技术的革新，更重要的是它们对企业业务流程的积极影响。

• 提高部署效率 ：通过支持J2EE 1.4规范和改进的集群管理，企业能够更快地部署新的应用程序和更新现有系统。这直接缩短了产品的上市时间，并且提高了对市场变化的响应速度。

• 更好的用户体验 ：Web服务的增强提升了应用程序的性能和可靠性，企业能够提供更加稳定和快速的服务，这无疑会增加用户的满意度和忠诚度。

• 优化成本 ：更高效的资源利用和更为精细的网络路由控制有助于降低运营成本，对于大规模部署的企业来说，这一点尤为重要。

3.2 集群配置的更新与优化

3.2.1 更新集群配置文件的步骤

更新集群配置文件是集群管理过程中的常规任务，WAS 6.1 ND通过简化的更新流程，确保了配置更改能够快速、一致地部署到整个集群中。

• 备份当前配置 ：在开始更新之前，备份现有的集群配置文件是至关重要的。通过 wsadmin 脚本，可以自动化备份过程，例如使用 backupConfig 命令。

shell wsadmin -user <adminuser> -password <adminpassword> -lang jython -c "AdminConfig backupConfig <backupName>"

• 修改配置文件 ：接下来，管理员需要根据业务需求修改配置文件。对于大多数集群级别的更改，可以在部署管理器节点上使用 wsadmin 工具执行更改。

• 部署配置更新 ：配置更新完成后，使用 AdminConfig 命令将更改部署到集群节点上。

shell wsadmin -user <adminuser> -password <adminpassword> -lang jython -c "AdminConfig updateConfig"

• 验证更改 ：最后，验证集群中各个节点的配置状态，确保所有更改都已正确应用。

3.2.2 新特性下的集群性能优化

WAS 6.1 ND新特性下的集群性能优化不仅限于硬件升级，还包括软件层面的调整和优化。

• 监控与调优 ：在WAS 6.1 ND中，利用增强的监控工具，比如 jconsole 和 Performance Viewer ，可以更精细地观察集群的状态和性能瓶颈。根据监控结果，调整JVM参数、线程池设置等，以达到优化性能的目的。

• 应用层优化 ：在应用层面，对应用程序的代码进行性能分析和优化，比如改善会话管理、减少资源争用，都是重要的优化手段。

• 网络优化 ：在WAS 6.1 ND集群中，网络配置的优化同样重要。通过合理配置负载均衡器，确保网络流量的高效和平衡，减少不必要的网络延迟和资源浪费。

WAS 6.1 ND的集群更新配置和性能优化对于确保企业关键应用的连续性和性能至关重要。随着应用需求的增长，这些优化措施可以保证企业应用平稳运行，满足不断变化的业务需求。

4. WAS 7.0 ND系统要求和安装指南

4.1 系统环境和软硬件要求

4.1.1 确认系统兼容性和资源需求

在开始安装WebSphere Application Server (WAS) 7.0 ND之前，首先要确保你的系统环境兼容该版本的WAS。WAS 7.0 ND支持的操作系统包括但不限于IBM AIX, Sun Solaris, Microsoft Windows, Linux等。硬件需求取决于预期的工作负载和部署的应用类型，一般而言，建议至少具备4GB内存和4个CPU核心。对于生产环境，可能需要更高的配置。

此外，需要确认系统中安装有支持的JDK版本，因为WAS 7.0 ND是基于Java的应用服务器，对于JDK的要求至少是Java SE 6。还需要评估磁盘空间，确保有足够的空间用于安装WAS和部署应用。

4.1.2 环境变量和网络配置要点

安装前，需要设置和确认一些关键的环境变量。例如，在Linux系统中， JAVA_HOME 必须指向你的JDK安装目录。另外，建议配置 PATH 环境变量以包含WAS的 bin 目录，以便能够方便地运行管理脚本。

在网络方面，确保系统防火墙允许相应的端口通信，包括但不限于HTTP端口（默认为9080）和IIOP端口（默认为2809）。对于集群配置，网络的延时和带宽也需考虑，因为它们将直接影响集群的性能。

4.2 安装步骤详解

4.2.1 安装前的准备工作和注意事项

在安装WAS 7.0 ND之前，需要下载相应版本的安装文件，通常包括一个安装向导程序和一系列安装包。安装向导会引导你完成安装过程，但在此之前，你需要具备管理员权限，并确保所有依赖的软件和服务已经安装配置完成。

准备工作还包括备份系统和重要数据，以防安装过程中出现问题。另外，确保你已经阅读了WAS的安装指南和系统要求，以及任何相关的部署文档。

4.2.2 步骤拆解：安装向导的每一步操作

安装向导会以图形界面的形式引导用户完成整个安装过程。以下是安装向导的一个基本步骤拆解：

1. 启动安装向导并选择安装类型，通常是基础安装或高级安装。
2. 指定安装位置和产品命名。
3. 选择安装的组件，例如管理控制台、应用服务器等。
4. 配置节点和服务器，可以是单节点或多节点安装。
5. 指定节点和服务器的名称，以及管理安全设置。
6. 在安装完成之前，检查安装概览，并确认所有设置正确无误。

整个安装过程需要仔细检查每个步骤以避免配置错误。安装完成后，进行基本的功能测试，以确保WAS服务运行正常。

4.3 安装后的验证和问题排查

4.3.1 安装成功的关键指标检查

安装完成后，验证安装是否成功的关键在于检查以下指标：

• 确认WAS安装目录下的文件是否完整。
• 检查安装日志文件，确认没有出现错误或警告信息。
• 通过管理控制台访问WebSphere的管理界面，确认登录是否成功。
• 尝试部署一个简单的应用，检查应用服务器是否能够成功启动和运行应用。

这些步骤可以帮助确认安装是否按照预期完成，以及WAS是否准备就绪用于生产环境。

4.3.2 常见问题的诊断与解决方法

遇到WAS安装过程中出现的问题，常见的诊断和解决方法如下：

• 如果安装向导报错，检查错误代码和错误日志文件，这些文件通常位于安装目录下的 logs 文件夹内。
• 如果无法访问管理控制台，检查网络设置和防火墙规则。
• 如果部署应用失败，检查应用服务器的状态和日志文件，查看是否有权限、配置或资源分配的问题。

下面是一个示例代码块，展示了如何检查WAS服务状态的命令：

# 在Linux环境下检查WAS服务状态
ls -la /opt/IBM/WebSphere/AppServer/bin/startServer.sh
# 使用管理员身份运行
sudo /opt/IBM/WebSphere/AppServer/bin/startServer.sh server1
# 检查日志文件以确认服务已成功启动
tail -f /opt/IBM/WebSphere/AppServer/profiles/AppSrv01/logs/server1/SystemOut.log

在上述示例中，首先检查启动脚本的权限，然后以管理员身份启动名为 server1 的服务器。最后，使用 tail 命令实时查看服务器日志，确认服务启动是否成功。这种做法适用于Linux和Unix系统。对于Windows系统，可以通过服务管理器或命令行工具来检查和管理服务。

5. WAS 7.0 ND管理控制台升级和动态集群

5.1 管理控制台的升级过程

5.1.1 升级前的准备工作

在对WebSphere Application Server 7.0 ND的管理控制台进行升级之前，需要完成一系列的准备工作，确保升级过程能够顺利进行。准备工作主要包括以下步骤：

• 备份 : 在升级之前，必须备份所有的应用服务器配置和数据。这包括应用程序、数据库、安全证书、应用服务器配置文件以及管理控制台的配置信息。
• 环境检查 : 确认系统环境满足WebSphere Application Server 7.0 ND的运行要求，包括JDK版本、操作系统兼容性等。
• 更新清单 : 核实所有安装的扩展和插件都兼容新版本的WAS控制台。
• 文档记录 : 记录现有的配置参数，以便在升级后可以对照参考。
• 测试环境 : 如果可能，先在测试环境中进行升级，以验证升级过程和验证新版本的功能。

5.1.2 执行控制台升级的具体步骤

控制台升级过程涉及一系列的步骤，包括停止服务、应用补丁或更新包、重启服务等。具体操作如下：

1. 停止服务 : 在升级前，首先需要停止所有的WebSphere服务，包括管理控制台和所有应用程序服务。
2. 应用更新 : 根据IBM提供的指导文档，选择合适的补丁或安装包进行升级。
3. 执行安装 : 运行安装向导并遵循提示完成升级过程。在这个阶段，更新程序可能会提示你确认或修改现有配置，确保与新版本兼容。
4. 重启服务 : 升级完成后，重新启动所有服务，并验证新控制台的功能性。
5. 检查兼容性 : 确认所有应用程序和扩展都与新控制台版本兼容，并进行必要的调整。

5.2 动态集群的配置与管理

5.2.1 动态集群的概念和优势

动态集群是一种在运行时自动调整资源分配的技术，允许系统根据当前负载需求动态增加或减少服务器资源。这与传统的静态集群配置形成鲜明对比，在传统的配置中，服务器的数量和配置是预先设定的。

动态集群的主要优势包括：

• 扩展性 : 在需求增长时动态添加资源，降低资源浪费。
• 弹性 : 在需求减少时释放资源，提高资源利用率。
• 灵活性 : 自动响应负载变化，无需人工干预。
• 成本效益 : 提高了硬件投资的回报率。

5.2.2 动态集群的搭建流程和管理要点

搭建动态集群需要遵循以下流程：

1. 规划 : 首先要根据应用程序的需求和预期负载来设计集群策略。
2. 环境准备 : 确保集群中的所有节点都具有相同的配置和必要的软件更新。
3. 配置集群 : 在WAS管理控制台中配置集群环境，包括集群的名称、属性和相关的服务器节点。
4. 资源动态管理 : 使用WAS的动态集群配置功能，设置资源分配规则和条件。
5. 测试 : 对新搭建的动态集群进行充分的测试，确保它能够按照预期工作。
6. 监控 : 使用WAS提供的监控工具来跟踪集群性能和资源使用情况。

管理动态集群时，需注意以下要点：

• 监控 : 实时监控集群状态和性能指标。
• 负载均衡 : 确保负载均衡机制可以正确地分配和管理请求。
• 故障转移 : 配置故障转移策略，确保单点故障不会影响整个集群的运行。

5.3 动态集群的监控与优化

5.3.1 监控动态集群的性能指标

监控动态集群的性能指标是确保集群稳定运行的关键。常用的性能指标包括：

• CPU使用率 : 了解集群节点上CPU的使用情况。
• 内存使用情况 : 监控节点内存的使用率，避免内存溢出。
• 响应时间 : 应用程序响应用户请求的时间。
• 事务处理速度 : 每秒能处理的事务数量。
• 错误率 : 应用程序和服务产生的错误或故障的频率。

5.3.2 根据监控数据进行性能优化

监控数据提供了一手的信息，帮助IT运维团队识别和解决集群的性能瓶颈。优化步骤包括：

• 分析数据 : 对收集到的性能数据进行分析，以识别出性能的瓶颈。
• 调整配置 : 根据分析结果，调整集群配置，例如增加资源分配、优化负载均衡策略。
• 升级硬件 : 如果服务器硬件成为限制性能的瓶颈，可能需要升级硬件。
• 优化应用 : 应用程序代码的优化也可以提升性能，例如调整数据库访问策略、优化算法等。

通过持续的监控和优化，可以保证动态集群的高效和稳定运行，支持企业业务的快速扩展和变化。

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简介：WebSphere Application Server Network Deployment (WAS ND) 是IBM的高端中间件，支持集群配置以提升应用的可用性和可伸缩性。本教程对WAS 6.0、6.1和7.0三个版本的集群搭建过程进行详细总结，涵盖从系统需求、安装、创建细胞和节点到配置集群服务和部署应用程序的各个环节。介绍了6.1版本的新特性和7.0版本的动态集群、资源组及安全性增强等功能。强调遵循官方文档和备份的重要性，并建议在生产环境前进行充分测试。

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