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  • apache + tomcat 负载均衡分布式集群配置

    Tomcat集群配置学习篇-----分布式应用

    现目前基于javaWeb开发的应用系统已经比比皆是，尤其是电子商务网站，要想网站发展壮大，那么必然就得能够承受住庞大的网站访问量；大家知道如果服务器访问量过大，就会出现服应用务器崩溃的情况，这个时候怎么办，难道就只能去重启服务器吗？好，如果是一般的小型公益网站到也无所谓，但如果是比如像大型航空公司售票等电子商务网站，每天每小时都有大量的订单业务，如果这些售票系统一旦崩溃后，再去重启，这些时间和客户的损失就直接会影响到航空公司的利益，这些损失如何去避免呢。

    别担心，不管是目前IBM的webSphere还是大众化的tomcat服务器，都为我们提供了一种通用的解决方式，就是多台服务器来分担访问量，这样在一个服务器上的压力就会减小很多，你可以根据自己的需求去配置任意多的服务器来支撑你的应用系统，如果一台服务崩溃了，那么另外的应用服务器依然可以继续支持应用继续服务。多应用服务器的简单流程图大致如下：

    为了实现这个原理我们就需要解决两个问题：

    1：如何实现多应用服务器间的session共享：（一台服务器崩溃，另外一台服务器可以继续支持）

    2：如何分发请求到各个应用服务器实现压力分解：（这里的解决方案是用apache做 web服务器）

    下面我们就是实际行动来看看如何实现这种实现。

    环境配置：

    App应用服务器apache-tomcat-7.0.52-1 

    web服务器：apache的apache 2.0.55

    java环境：jdk1.6

    系统环境：winxp系统

    1) web服务器配置

    首先安装apache的web服务器：

    apache服务器和tomcat的连接方法其实有三种:mod_JK、http_proxy和ajp_proxy。

    一：软件环境
       1. Apache: apache 2.0.55 (由http://httpd.apache.org/进入下载)(点击下载apache 2.0.55)
       2. Tomcat: apache-tomcat-7.0.52-1
       3. mod_jk: 在页面 http://tomcat.apache.org/   Download 标题下找到 Tomcat Connectors 链接进入(点击下载mod_jk-apache-2.0.55.so)，看起来像是个Unix/Linux下的动态库，实际应是个Win32 的 DLL 动态库，大概是为保持不同平台配置的一致性，才用了这个扩展名。

    二：负载均衡
    　用Apache进行分流，把请求按照权重以及当时负荷分tomcat1,tomcat2...去处理

    1. 安装apache,tomcat
       我把Apache安装在D:/Apache Group/Apache2
    　 解压两分Tomcat, 分别在 D:/Apache Group/apache-tomcat-7.0.52-1，D:/Apache Group/apache-tomcat-7.0.52-1

    2.修改Apache配置文件http.conf

       在apache安装目录下conf目录中找到http.conf，在文件最后加上下面一句话就可以了

       include conf/mod_jk.conf

    3. http.conf 同目录下新建mod_jk.conf文件，内容如下

    [html] view plain copy
     
    1. #加载mod_jk Module     
    2. LoadModule jk_module modules/mod_jk-apache-2.0.55.so     
    3.     
    4. #指定 workers.properties文件路径     
    5. JkWorkersFile conf/workers.properties     
    6.     
    7. #指定那些请求交给tomcat处理,"controller"为在workers.propertise里指定的负载分配控制器     
    8. JkMount /*.jsp controller    

    如果还要指定*.do也进行分流就再加一行
    JkMount /*.do controller

    如果你想对所有的请求进行分流只需要写成
    JkMount /* controller


    4. 在http.conf同目录下新建 workers.properties文件

    [html] view plain copy
     
    1. worker.list = controller,tomcat1,tomcat2  #server 列表      
    2. #========tomcat1========      
    3. worker.tomcat1.port=8019       #ajp13 端口号，在tomcat下server.xml配置,默认8009      
    4. worker.tomcat1.host=localhost  #tomcat的主机地址，如不为本机，请填写ip地址      
    5. worker.tomcat1.type=ajp13      
    6. worker.tomcat1.lbfactor = 1    #server的加权比重，值越高，分得的请求越多      
    7.      
    8. #========tomcat2========      
    9. worker.tomcat2.port=8029       #ajp13 端口号，在tomcat下server.xml配置,默认8009      
    10. worker.tomcat2.host=localhost  #tomcat的主机地址，如不为本机，请填写ip地址      
    11. worker.tomcat2.type=ajp13      
    12. worker.tomcat2.lbfactor = 2    #server的加权比重，值越高，分得的请求越多      
    13.      
    14. #========controller,负载均衡控制器========      
    15. worker.controller.type=lb      
    16. worker.controller.balanced_workers=tomcat1,tomcat2   #指定分担请求的tomcat      
    17. worker.controller.sticky_session=1  


    5. 修改tomcat配置文件server.xml
    如果你是水平集群，即在不同电脑上安装tomcat,tomcat的安装数量为一个，可以不必修改tomcat配置文件.我这里是在同一台电脑上安装两个tomcat,实现的是垂直集群方式，所以必须修改其中一个的设置，以避免端口冲突，按照参考文章是把原来以9开头的端口号改为以9开头端口号，但是在我机器上如果以9开头的端口号，例如9080、9082会与我的WebSphere Application Server配置冲突，所以我这里采取的策略是把原来端口号的第三位改为1，如8080改为8180。

    打开tomcat2/conf/server.xml文件

    1) 将关闭Tomcat的监听端口改成由8005改为8105
    即把
     <Server port="8005" shutdown="SHUTDOWN">
    改为
     <Server port="8105" shutdown="SHUTDOWN">

    2) 把http服务端口号由8080改为8180
    找到
     <!-- Define a non-SSL HTTP/1.1 Connector on port 8080 -->
        <CONNECTOR port="8080" 
    把这里的8080改为8180

    3) 把AJP端口号由8009改为8109
    找到
     <!-- Define an AJP 1.3 Connector on port 8009 -->
        <CONNECTOR port="8009"
    把这里的8009改为8109

    4) 把 HTTP 代理端口从8082改为8182(这个配置默认是被注释掉的，可跳过这一步)
    找到
    <CONNECTOR port="8082"
    把这里的8082改为8182

    5) 编写一个测试 jsp
    建立一个目录TestCluster，里面新建一个test.jsp,内容为


    把TestCluster放到tomcat1,tomcat2的webapps下

    6) 启动apache,tomcat1,tomcat2,进行测试
    通过 http://localhost/TestCluster/test.jsp 访问，多刷新几次页面，查看Tomcat1和Tomcat2的窗口，你将可以看到打印了一行行"==========================="，并且从统计上来说，大约在tomcat2打印的数量是在Tomcat1中的两倍，可以看到请求会被tomcat1,tomcat2按照不同的权重分流处理,实现了负载均衡。

    作下面的集群配置，请在workers.properties把tomcat1和tomcat2的权重改为一样的，使请求较平均分配，将有便于看到实验的效果。 

    首先配置web应用服务器配置tomcat-A配置

    1：修改tomcat的server.xml文件增加如下内容

     

    贴出代码，方便复制：

    [html] view plain copy
     
    1. <Cluster className="org.apache.catalina.ha.tcp.SimpleTcpCluster"    
    2.                    channelSendOptions="6">    
    3.         
    4.             <Manager className="org.apache.catalina.ha.session.BackupManager"    
    5.                      expireSessionsOnShutdown="false"    
    6.                      notifyListenersOnReplication="true"    
    7.                      mapSendOptions="6"/>     
    8.             <Manager className="org.apache.catalina.ha.session.DeltaManager"    
    9.                      expireSessionsOnShutdown="false"    
    10.                      notifyListenersOnReplication="true"/>      
    11.             <Channel className="org.apache.catalina.tribes.group.GroupChannel">    
    12.               <Membership className="org.apache.catalina.tribes.membership.McastService"    
    13.                           bind="127.0.0.1"    
    14.                           address="228.0.0.4"    
    15.                           port="45564"    
    16.                           frequency="500"    
    17.                           dropTime="3000"/>    
    18.               <Receiver className="org.apache.catalina.tribes.transport.nio.NioReceiver"    
    19.                         address="127.0.0.1"    
    20.                         port="4001"    
    21.                         selectorTimeout="100"    
    22.                         maxThreads="6"/>    
    23.         
    24.               <Sender className="org.apache.catalina.tribes.transport.ReplicationTransmitter">    
    25.                 <Transport className="org.apache.catalina.tribes.transport.nio.PooledParallelSender"/>    
    26.               </Sender>    
    27.               <Interceptor className="org.apache.catalina.tribes.group.interceptors.TcpFailureDetector"/>    
    28.               <Interceptor className="org.apache.catalina.tribes.group.interceptors.MessageDispatch15Interceptor"/>    
    29.               <Interceptor className="org.apache.catalina.tribes.group.interceptors.ThroughputInterceptor"/>    
    30.             </Channel>    
    31.         
    32.             <Valve className="org.apache.catalina.ha.tcp.ReplicationValve"    
    33.                    filter=".*.gif;.*.js;.*.jpg;.*.png;.*.htm;.*.html;.*.css;.*.txt;"/>    
    34.         
    35.             <ClusterListener className="org.apache.catalina.ha.session.ClusterSessionListener"/>    
    36.       </Cluster>    



    备注：

    1) App应用服务器tomcat-B配置和tomcat-A基本相同，但需要注意的是两台服务器如果在一个电脑上就需要注意端口的冲突问题，比如：tomcat-A的端口是8080，那么tomcat-B就是8081或者其他，其他的以此类推

    我这里这里的端口配置如下：

    tomcat-1：serverport：8081   ajp/1.3connector：8019  <Server port="8015" shutdown="SHUTDOWN">

    tomcat-2：serverport：8082   ajp/1.3connector：8029  <Server port="8025" shutdown="SHUTDOWN">

    2) 然后就是新建一个web应用测试一下，在新建应用的web.xml里面需要加上

    <distributable/>

    3) 到这里就可以测试你的配置了，先启动tomcat-1，然后启动tomcat-2，如果你在两个控制台里面看到类似的如下信息

     

    证明两台应用服务器已经配置完成了。

    4) 新建web应用，web.xml配置文件里面需要添加如下内容来配合实现session共享：

    <distrbutable/>

    然后将应用分别部署到两台服务器，启动两台应用服务器进行测试：

    注：由于jsp自带session对象，所以在测试的时候最好把页面自带的session对象关闭后再测试，关闭代码<%@ page session="false"%>

    Tomcat-A  index.jsp代码：

    <body>

         This is my JSP page.tomcat-A <br>

         <%

    HttpSession mysession = request.getSession(false);

    if(mysession==null){

    mysession = request.getSession(true);

    mysession.setAttribute("appname","value-A");

    out.println("new session:"+mysession.getId());

    }else{

    out.println("old session:"+mysession.getId());

    }

    out.println("appname="+mysession.getAttribute("appname"));

         %>

     </body>

    Tomcat-B  index.jsp代码：

    <body>

        This is my JSP page.tomcat-B<br>

        <%

    HttpSession mysession = request.getSession(false);

    if(mysession==null){

    mysession = request.getSession(true);

    mysession.setAttribute("appname","value-A");

    out.println("new session:"+mysession.getId());

    }else{

    out.println("old session:"+mysession.getId());

    }

    out.println("appname="+mysession.getAttribute("appname"));

        %>

       </body>

    5) 分别访问两台服务器：http://172.23.1.46:8081/mycluster

    和http://172.23.1.46:8082/mycluster分别访问得到结果如下就证明配置可以了。

    访问8081服务器：

    页面刷新后结果如下：

    访问8082服务器：

    页面刷新后结果如下：

    到这里tomcat服务器就配置完成了，接下来就需要配置统一入口的负载均衡的web服务器，这里用的是apache 2.2.19（官网上可以直接下载）

    近期由于公司项目，粗略研究了一下Apache配合tomcat构建一个能够实现负载均衡的分布式webserver集群，在这里与大家分享一下，有不对的地方大家及时指正。

    所需资料：Apache2.4+ tomcat6.x（7.x）

    一：Apache相关配置

    Apache安装自行百度，非常简单。

    主要配置：Apache/conf/httpd.conf

    A：放开相关模块

    将这个配置文件中的我们需要使用的功能模块解开注释，启动时才能加载

    LoadModule proxy_modulemodules/mod_proxy.so

    LoadModule proxy_ajp_modulemodules/mod_proxy_ajp.so

    LoadModule proxy_balancer_modulemodules/mod_proxy_balancer.so//这个模块的是起负载均衡的核心模块

    LoadModule proxy_connect_modulemodules/mod_proxy_connect.so

    //以上是代理相关及ajp协议相关的功能模块，主要是在请求分发的过程中起作用

    #LoadModule lbmethod_bybusyness_modulemodules/mod_lbmethod_bybusyness.so（按照繁忙程度，总是给活跃请求数最少的服务器）

    LoadModule lbmethod_byrequests_module modules/mod_lbmethod_byrequests.so（按照请求次数）

    #LoadModule lbmethod_bytraffic_modulemodules/mod_lbmethod_bytraffic.so（按照流量均衡）

    //以上是不同的balance策略对应的模块，具体实现的算法，请自行百度（不建议深究实现算法，意义不大，学好剑法不一定要知道怎么打铁的）

    B:配置均衡策略和地址

    在配置文件的最后加上以下内容：

    ProxyPass /balancer://proxy/ stickysession=JSESSIONID lbmethod=byrequests

    <Proxybalancer://proxy>  

            BalancerMember ajp://127.0.0.1:10001/ loadfactor=3 route=137a

            BalancerMember ajp://10.88.8.137:10001/ loadfactor=1 route=61a

            BalancerMember ajp://10.88.8.137:10002/ loadfactor=1 route=61b status=+H

    </Proxy>

     

    解释：

        ProxyPass / balancer://proxy/

            ProxyPass / 表示所有以 “/” 开头的请求都适配proxy这个balance策略，标黄的部分是参数，是可变的，也就是说可以给不同的请求url匹配不同的均衡策略。

    stickysession=JSESSIONIDlbmethod=byrequests

    stickysession是说请求是否是session黏贴性的，就是当第一次请求负载后，以后的请求会按照session走，既同一个session的请求都访问一个webserver（tomcat），如果是PHP实现的后台服务，JSESESIONID需要变成PHPSESSIONID,lbmethod后的参数还可以是bybusyness、bytraffic

    BalancerMember ajp://10.88.8.137:10001/ loadfactor=1 route=61a

    这个配置是匹配不同的tomca，我这里使用3个tomcat，需要注意的是使用ajp协议（Apache使用这个协议实现的代理），端口是tomcat中ajp配置的端口 ，loadfactor后面的值是权值，负载均衡的时候会根据这个权值去分配（1-100）。Route是一个命名，如果仔细查看sessionid的话，你能看的这个路由信息会跟在sessionid后面。

    Status=+H 表示10.88.8.137:10002这台server是热备服务器，正常业务不会分给它，但是一旦另外两台服务器down了，这台服务器就会被使用到。

     

    二、Tomcat配置

        主要是修改tomcat/conf/server.xml，这个文件我估计大家都不陌生，不再赘述，主要强调一下，除了修改server、http端口防止冲突意外，还要注意修改ajp的端口，和命名

    一下是几个主要的配片段：

    <Server port="9005" shutdown="SHUTDOWN">

    <Connector port="8080" protocol="HTTP/1.1"

    <Connector port="10001" protocol="AJP/1.3"redirectPort="8443" />

    <!-- You should set jvmRoute to support load-balancing viaAJP ie :

        <Engine name="Catalina"defaultHost="localhost" jvmRoute="jvm1">

        -->

    <Enginename="Catalina" defaultHost="localhost" jvmRoute="137a">

    这里注意一下，jvmRoute就是上面Apache配置的route，这个要对应上，还有10001这个端口，也是在上面Apache配置BalanceMember的时候需要用的。

    测试：在3个tomcat中建一个文件夹tomcat/webapps/test再建一个jsp文件，我附在附件中了，再不同浏览器通过访问Apache所在服务器的的地址/test/index.jsp会发现负载均衡的目的已经达到了。下面是我测试的截图，61.b是热备，所以正常的时候不会给它分配。主要的配置文件，我也附在附件中了。
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