基于apache实现tomcat的负载均衡
书接上文，http://wangfeng7399.blog.51cto.com/3518031/1408173，本处主要介绍如何基于apache来实现tomcat的负载均衡和如何保持session会话一、Tomcat的连接器
Tomcat的连接器分为两类：HTTP连接器和Web连接器
Tomcat的HTTP连接器有三种：
1.基于java的HTTP/1.1连接器，这也是Tomcat默认使用的连接器，即Coyote，它是Tomcat作物standalone模式工作时所用到的连接器，可直接响应来自用户浏览器的关于JSP、servlet和HTML的请求，定义在server.xml当中，默认使用8080端口
2.Java开发的高性能NIO HTTP/1.1连接器，他支持非阻塞IO和Comnet，在基于库想tomcat发起请求时，此连接器表现不俗，但其实先不成熟，有严重bug存在
3.C/C++开发的native APR HTTP/1.1连接器：在负载较大场景中，此连接器可以提供非常好的性能，APR及Apache Portable Runtime，它是一个能够让开发者采用与平台无关的风格的方式来开发C/C++代码本地库，它能够很好的跨Windows，Linux和类Unix平台工作，此连接器从三个主要方面优化了系统性能并提升了系统的伸缩能力：(1)使用sendfike()内核模式调用发送大的静态文件；(2)仅使用一个native code保持大量的连接；(3)使用能够加速SSL请求处理的OpenSSL本地代码
启用APR连接器的条件：
1.将连接器的protocol属性设定为org.apache.coyote.http11.Http11AprProtocol
2.APR的库文件已经在系统库五年级的搜索路径内
基于连接器提供Tomcat性能的方法
1.设置tcpNoDelay属性值为“true”
2.通过maxKeepAliveRequest属性调整允许keep-alive功能的请求的最大数目，值为1时表示禁用
3.调整socketBuffer属性的值可以改变套接字缓冲的大小
4.将enableLookups设置为false以禁用DNS反解
5.Tomcat是一个多线程的Servlet容器，使用线程池能对服务器性能带去很大的影响，这主要通过maxThreads、maxSpareThreads和minSpareThreads来定义
6.通过JAVA_OPTS.如-Xms和-Xmx设定JVM相关的参数以定义其使用内存的能力
AJP（Apache JServ Protocol)是面向数据包的基于TCP/IP的协议，它在Apache和Tomcat的实例之间提供一个专用的通信新信道。目前常用的AJP协议的版本是1.3，它主要有以下特征
1.在快速网络有着较好的特性表现，支持数据压缩传输
2.支持SSL，加密及客户端证书
3.支持Tomcat实例集群
4.支持在apache和tomcat之间的连接的重用
Apache可以通过mod_jk和mod_proxy模块跟Tomcat整合，但mod_proxy只有在apache2.2系列的版本才直接提供，但它可以提供更丰富的功能和安全性，而对于apache1.3和2.0系类mod_jk才更适用
会话管理：分为标准会话管理器和持久会话管理器
标准会话管理器(StandardManager)
默认保存于$CATALINA_HOME/work/Catalina///下的SESSIONS.ser文件中
maxActiveSessions:最多允许的活动会话数量，默认为-1，表示不限制
maxINactiveInterval：非活动的会话超时时长，默认为60s
pathname：会话文件的保存目录
持久会话管理器（PersistentManager）
将会话数据保持至持久存储中，并且能在服务器意外中止后重新启动时重新加载这些会话信息，持久会话管理器支持将会话保存在文件存储（FileStore）和JDBC存储（JDBCStore）中
保存至文件中的示例
每个用户的会话会被保持至director指定的目录中的文件中，文件名为.session，通过后台线程每个一段时间（checkInterval参数定义，默认为60秒）检查一次超时会话
保存至JDBCStore中的示例
二、基于Apahce的mod_proxy与tomcat连接
1.环境规划
Apache 192.168.1.201
Tomcat 192.168.1.202 192.168.1.203
2.编译安装Apache，本处将不再累赘关于apr和apr-util的安装，关于两者的安装请移步至本人相关博客http://wangfeng7399.blog.51cto.com/3518031/1379373
# tar xf httpd-2.4.9.tar.bz2
# cd httpd-2.4.9
# ./configure --prefix=/usr/local/apache --sysconfdir=/etc/httpd --enable-so --enable-ssl --enable-cgi --enable-rewrite --with-zlib --with-pcre --with-apr=/usr/local/apr --with-apr-util=/usr/local/apr-util --enable-mpms-shared=all --with-mpm=event --enable-proxy --enable-proxy-http --enable-proxy-ajp --enable-proxy-balancer--enable-lbmethod-heartbeat --enable-heartbeat --enable-slotmem-shm--enable-slotmem-plain --enable-watchdog 为程序提供启动脚本，并使其能够自动启动，具体内容其参照上面连接
如果启动不了的话，将LoadModule slotmem_shm_module modules/mod_slotmem_shm.so的注释取消即可
3.配置apache通过mod_proxy模块与Tomcat连接
要使用mod_proxy与Tomcat实例连接，需要apache已经装载mod_proxy、mod_proxy_http、mod_proxy_ajp和proxy_banlancer_module（实现Tomcat集群时使用）等模块
# httpd -D DUMP_MODULES |grep proxy
proxy_module (shared)
proxy_balancer_module (shared)
proxy_ftp_module (shared)
proxy_http_module (shared)
proxy_ajp_module (shared)
proxy_connect_module (shared) 在apache的全局配置端或虚拟主机中添加如下内容,也可以使用单独的配置文件
ProxyVia Off
ProxyRequests Off
ProxyPreserveHost Off
ProxyPass/ajp://192.168.1.202:8009/
ProxyPa***everse/ajp://192.168.1.202:8009/
Require all granted
或者让apache跟Tomcat的HTTP连接器进行结合
ProxyVia Off
ProxyRequests Off
ProxyPreserveHost Off
ProxyPass/http://192.168.1.202:8080/
ProxyPa***everse/http://192.168.1.202:8080/
Require all granted
关于上述apache指令的说明
ProxyPreserveHost {On|Off}：如果启用此功能，代理会将用户请求的报文中的Host：行发送给后端服务器，而不再使用ProxyPass指定的服务器地址。如果想在反向代理中支持虚拟主机，则需要开启此项，否则就不需要打开此功能
ProxyVia {On|Off|Full|Block}：用于控制在http首部是否使用Via：主要用于控制在多级代理中控制代理请求的流向。默认为off，即不启用此功能，On表示每个请求和响应报文均添加Via：，Full表示每个Via：行都会添加当前apache服务器的版本号信息，Block表示每个代理请求报文中的Via:都会被移除
ProxyRequests{On|Off}:是否开启apache正向代理的功能，启用此选项为了代理http协议必须启用mod_proxy_http模块。同时，如果为apache设置了ProxyPass，则必须将ProxyRequests设置为Off
ProxyPass !]:将后端服务器某URL与当前服务器的某虚拟机路径关联起来作为提供服务的路径。path为当前服务器上的某虚拟路径，url为后端服务器上的某URL路径，使用此指令必须ProxyRequests设置为Off。需要注意的是，如果path以"/"结尾，则对应的url也必须以"/"结尾，反之亦然，另外，mod_proxy模块在httpd2.1的版本之后支持与后端服务器的连接池功能，连接在按需创建的连接池中以备进一步使用，连接池大小或其他设定可以在ProxyPass中使用key=value的方式定义。常用的key如下所示
min：连接池的最小容量，此值与实际连接个数无关，仅表示连接池最小有初始化的空间大小
max：连接池的最大容量，每个MPM都有自己独立的容量，都与MPM本身有关，如Prefork的总数为1，而其它的则取决于ThreadsPerChild指令的值
loadfactor：用于负载均衡集群配置中，定于对用后端服务器的权重，取值范围为1-100
retry：当apache将请求发送至后端服务器得到错误响应时等待多长时间以后再重试，单位为秒
如果Proxy指定是以balancer://开头，即用于负载均衡集群时，其还可以接受一些特殊的参数
ldmethod:apache实现负载均衡的调度方法，默认是byrequests，即基于权重将统计请求个数进行调度，bytraffic则表示基于权重的流量技术来调度，bybusyness通过考量每个后端服务器的当前负载进行调度
maxattempts：放弃请求之前实现故障转移的次数，默认为1，其最大值不应该大于总的节点数
nofailover：取值为On或Off，设置为On时表示后端服务器故障时，用户session将损坏，因此，在后端服务器不支持session复制时可以将其设置为On
stickysession：调度器的stick session的名称，根据web程序语言的不同，其值为JSESSIONID或PHPSESSIONID
可以看到我们的反向代理是成功的
4.配置mod_proxy实现负载均衡，将前面的配置文件改为如下内容，本处使用的为http协议
ProxyVia Off
ProxyRequests Off
ProxyPreserveHost Off
BalancerMember http://192.168.1.202:8080/ loadfactor=10 route=TomcatA
BalancerMember http://192.168.1.203:8080/ loadfactor=10 route=TomcatB
ProxySet lbmethod=bytraffic
ProxyPass / balancer://wangfeng7399/
ProxyPa***everse / balancer://wangfeng7399/ 在192.168.1.202上添加testjsp页面,内容如下
TomcatA
TomcatA
Session ID
Created on
在192.168.1.203上，添加test.jsp，内容如下
TomcatB
TomcatB
Session ID
Created on
可以看到我们请求到的页面完全不同，这说明我们的负载均衡搭建成功，如果想要基于session绑定服务器应该添加stickysession=JSESSIONID
5.配置apache通过mod_jk模块与Tomcat连接
mod_jk是ASF的一个项目，是一个工作与apache端基于AJP协议与Tomcat通信的连接器，它是apache的一个模块，是AJP的客户端（服务端是Tomcat的AJP连接器）
# wget http://mirrors.cnnic.cn/apache/tomcat/tomcat-connectors/jk/tomcat-connectors-1.2.40-src.tar.gz
# tar xf tomcat-connectors-1.2.40-src.tar.gz
# cd tomcat-connectors-1.2.40-src/native/
# ./configure --with-apxs=/usr/local/httpd/bin/apxs
# make && make install apache要使用mod_jk连接器，需要在启动时加载此连接模块，为了便于管理与mod_jk模块的相关配置，这里使用一个专门的配置文件/etc/httpd24/extra/mod_jk.conf来保存相关的指令
LoadModulejk_modulemodules/mod_jk.so
JkWorkersFile/etc/httpd24/extra/workers.properties
JkLogFilelogs/mod_jk.log
JkLogLevelerror
JkMount/*TomcatA
JkMount/status/stat1 除了需要使用LoadModule指令在apache中装载模块，mod_jk还需要在apache的主配置文件中设置其他一些指令来配置其工作属性。如JkWorkersFile则是用来指定保存了worker相关工作属性定义的配置文件，JklogFile则用于指定mod_jk模块的日志文件，JkLogLevel则可以用来指定日志的级别（info，error，debug），此外还可以使用JkRequestLogFormant定义日志信息的格式。而JkMount(格式：JkMount)来指定用于控制URL和Tomcat workers的对应关系
为了让apache能使用自定义的配置文件，需要在httpd的主配置文件中，添加如下行
Include /etc/httpd24/extra/mod_jk.conf 对于apache代理来说，每一个后端的Tomcat实例中的engine都可以视作为一个worker，而每一个worker的地址、连接器的端口等信息都需要在apache端指定以便apache可以识别并使用这些worker。约定俗成，配置这些信息的文件通常为workers.preoperties（即上面JkWorkersFile）指定的文件，在apache启动时，mod_jk会扫描此文件获取每一个worker的配置信息。
workers.preoperties文件一般有两类指令组成，一是mod_jk可以连接的各worker名称列表，二是每一个worker的属性配置信息，它们分别遵循如下使用语法
worker.list =
worker.. =
其中worker.list指令可以重复指定多次，而worker name则是Tomcat中engine组件jvmRoute参数的值
根据某工作机制的不同，worker有多种不同的类型，这时需要为每个worker定义一项属性worker..type，常见的类型如下
ajp13：此类型表示当前worker为一个运行着的Tomcat实例。
lb：lb即load balancing，专用于负载均衡场景中的worker，此worker并不真正负责处理用户请求，而是将用户请求调度至其他类型为ajp13的worker
status：用户显示分布式环境中各实际情况worker工作状态的特殊worker，他不处理任何请求，也不管连任何实际工作的worker实例
worker其他常见的属性说明：
host：Tomcat的worker实例所在的主机
prot：Tomcat实例上AJP1.3连接器的端口
connection_pool_minsize:最少要保持在连接池中的连接个数：默认为pool_size/2
connection_pool_timeout：连接池中连接的超时时长
mount：由当前worker提供的context路径，如果有多个则使用空格隔开，此属性可以有Jkmount指令代替
retries：错误发生时的重试次数
socket_timeout：mod_jk等待worker响应的市场，默认为0，即无限等待
socket_keepalive:是否启用keep alive的功能，1表示启用，0表示禁用
lbfactor:worker的权重，可以在负载均衡的应用场景中卫worker定义此属性
另外，在负载均衡模式中，专用的属性还有
balance_workers:用户负载均衡模式中的各worker的名称列表，需要注意的是，出现在此处的worker名称一定不能再任何worker.list属性列表中定义过，并且worker.list属性定义的worker名称必须包含负载均衡worker
method：可以设定为R、T或B，默认为R，及根据请求的个数进行调度，T表示根据已经发送给worker的实际流量大小进行调度，B表示根据实际负载均衡情况进行调度
sticky_session：在此将某请求调度至某worker后，源于此值得所有后续请求都将直接调度至此worker，实现将用户session与某worker绑定。默认的值为1，即启用此功能，如果后端的各worker之间支持session复制，则可以将此值设定为0
根据前文中的指定，应该使用/etc/httpd24/extra/workers.properties来定义个名为TomcatA的worker，并为其指定几个属性，如下所示
worker.list=TomcatA,stat1
worker.TomcatA.port=8009
worker.TomcatA.host=192.168.1.202
worker.TomcatA.type=ajp13
worker.TomcatA.lbfactor=1
worker.stat1.type = status 将192.168.1.202上tomcat的主配置文件中的内容作如下修改
将如下内容
修改为
可以看到现在访问正常了
还可以查看后端的转状态显示页
6.配置基于mod_jk的负载均衡
为了避免用户直接访问后端Tomcat实例，影响负载均衡的效果，建议在Tomcat的各实例上禁用HTTP/1.1连接器
将/etc/httpd24/extra/mod_jk.conf中的内容修改为如下内容
LoadModulejk_modulemodules/mod_jk.so
JkWorkersFile/etc/httpd24/extra/workers.properties
JkLogFilelogs/mod_jk.log
JkLogLeveldebug
JkMount/*lbcluster
JkMount/status/stat1 将/etc/httpd24/extra/workers.properties内容修改为如下内容
worker.list=lbcluster,stat1
worker.TomcatA.port=8009
worker.TomcatA.host=192.168.1.202
worker.TomcatA.type=ajp13
worker.TomcatA.lbfactor=1
worker.TomcatB.port=8009
worker.TomcatB.host=192.168.1.203
worker.TomcatB.type=ajp13
worker.TomcatB.lbfactor=1
worker.lbcluster.type=lb
worker.lbcluster.sticky_session=0
worker.lbcluster.balance_workers=TomcatA,TomcatB
worker.stat1.type = status
~ 将192.168.1.202上tomcat的主配置文件中的内容作如下修改
将如下内容
修改为
将192.168.1.203上的tomcat的主配置文件中的内容做如下修改
将如下内容
修改为
可以看到我们的集群搭建完成，如果想保持会话，只需要将worker.lbcluster.sticky_session=1即可
三、基于session复制保证会话的同步
我们可以看到上面做的负载均衡不能保证会话的同步，下面我们来通过session复制的方式来保证会话的同步
修改192.168.1.202和192.168.1.203上的Tomcat的主配置文件，在中添加如下内容
在需要做会话保持的虚拟主机上的WEB-INF的web.xml中添加，要不会话不会保持
终于写完了，好漫长的一次写作，希望对各位能够有所帮助，同时欢迎各位大神提意见
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