结合Apache和Tomcat实现集群和负载均衡

本文基本参考自 轻松实现Apache,Tomcat集群和负载均衡,经由实操经历记录而成，碰到些出入，以及个别地方依据个人的习惯，所以在一定程度上未能保持原文的完整性，还望原著者海涵。

因原文中有较多的贴图，如若各位读者一时不想亲自动手而直想看到配置效果，可查看原文。

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: Tomcat 5.5.25 (由http://tomcat.apache.org/进入下载)(点击下载Tomcat 5.5.25 zip版)
   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\Tomcat5_1，D:\Apache Group\Tomcat5_2
   如果把不同版本的Tomcat进行集群，目录就可用Tomcat4_3(版本为4.x的第三个tomcat服务器)，Tomcat6_4(版本为6.x的第三个tomcat服务器),这是Unmi本人的习惯。

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

#加载mod_jk Module
LoadModule jk_module modules/mod_jk-apache-2.0.55.so

#指定 workers.properties文件路径
JkWorkersFile conf/workers.properties

#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

JkMount /*.jsp controller

#加载mod_jk Module   
LoadModule jk_module modules/mod_jk-apache-2.0.55.so   
  
#指定 workers.properties文件路径   
JkWorkersFile conf/workers.properties   
  
#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   
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，内容如下(可能要去除 # 不在行首的注释)

worker.list = controller,tomcat1,tomcat2  #server 列表
#========tomcat1========
worker.tomcat1.port=8009       #ajp13 端口号，在tomcat下server.xml配置,默认8009
worker.tomcat1.host=localhost  #tomcat的主机地址，如不为本机，请填写ip地址
worker.tomcat1.type=ajp13
worker.tomcat1.lbfactor = 1    #server的加权比重，值越高，分得的请求越多

#========tomcat2========
worker.tomcat2.port=8109       #ajp13 端口号，在tomcat下server.xml配置,默认8009
worker.tomcat2.host=localhost  #tomcat的主机地址，如不为本机，请填写ip地址
worker.tomcat2.type=ajp13
worker.tomcat2.lbfactor = 2    #server的加权比重，值越高，分得的请求越多

#========controller,负载均衡控制器========
worker.controller.type=lb
worker.controller.balanced_workers=tomcat1,tomcat2   #指定分担请求的tomcat
worker.controller.sticky_session=1

worker.list = controller,tomcat1,tomcat2  #server 列表    
#========tomcat1========    
worker.tomcat1.port=8009       #ajp13 端口号，在tomcat下server.xml配置,默认8009    
worker.tomcat1.host=localhost  #tomcat的主机地址，如不为本机，请填写ip地址    
worker.tomcat1.type=ajp13    
worker.tomcat1.lbfactor = 1    #server的加权比重，值越高，分得的请求越多    
   
#========tomcat2========    
worker.tomcat2.port=8109       #ajp13 端口号，在tomcat下server.xml配置,默认8009    
worker.tomcat2.host=localhost  #tomcat的主机地址，如不为本机，请填写ip地址    
worker.tomcat2.type=ajp13    
worker.tomcat2.lbfactor = 2    #server的加权比重，值越高，分得的请求越多    
   
#========controller,负载均衡控制器========    
worker.controller.type=lb    
worker.controller.balanced_workers=tomcat1,tomcat2   #指定分担请求的tomcat    
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

 

<%
    System.out.println("===========================");
%>

<%     
    System.out.println("===========================");    
%>  

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。

 

三：配置集群
  只配置负载均衡还不行，还要session复制，也就是说其中任何一个tomcat的添加的session，是要同步复制到其它tomcat， 集群内的tomcat都有相同的session

1. 修改tomcat1, tomcat2的server.xml,将集群部分配置，即对<Cluster>节点的在注释符删掉,并将tomcat2的4001端口改为4002，以避免与tomcat冲突，当然，如果是两台电脑，是不用改端口的，去掉注释符即可
即取消对如下处

<Cluster className="org.apache.catalina.cluster.tcp.SimpleTcpCluster"
         managerClassName="org.apache.catalina.cluster.session.DeltaManager"
         expireSessionsOnShutdown="false"
   ............
   <ClusterListener className="org.apache.catalina.cluster.session.ClusterSessionListener"/>
</Cluster>

<Cluster className="org.apache.catalina.cluster.tcp.SimpleTcpCluster"
         managerClassName="org.apache.catalina.cluster.session.DeltaManager"
         expireSessionsOnShutdown="false"
   ............
   <ClusterListener className="org.apache.catalina.cluster.session.ClusterSessionListener"/>
</Cluster>

前后的注释标记<!--  -->，启用该项配置，实现服务器间的Session复制。

2. 为 Tomcat1和 Tomcat2 增加 jvmRoute(先跳过这一步，有精力可以试验一下)
在 Tomcat1 和 Tomcat2 的 server.xml 文件，找到
 <ENGINE name="Catalina" defaultHost="localhost">
分别改为
 <ENGINE name="Catalina" defaultHost="localhost" jvmRoute="tomcat1">
和
 <ENGINE name="Catalina" defaultHost="localhost" jvmRoute="tomcat2">

然而实际我配置的时候还不能加jvmRoute属性，配置了反而有问题。
刷新浏览器窗口总是在某一个tomcat控制台输出形如

 SessionID:154678FA6D4D0ABD57658B750E7A3532.tomcat1  (在tomcat1窗口)
或者
 SessionID:3800571A532AECEA7280F45361861AD4.tomcat2  (在tomcat2窗口)

由控制台打印的结果可以看出，SessionID在哪个tomcat上产生，那么后续该会话的请求将总是会这个tomcat来处理。

并且注意到SessionID的形式比通常情况多了一个后缀.tomcat1或.tomcat2，还搞不清楚是为什么。

配置时请视实际情况而取舍。

3. 修改测试项目 TestCluster
修改test.jsp,内容如下
 

<%@ page contentType="text/html; charset=GBK" %>
<%@ page import="java.util.*" %>
<html><head><title>Cluster App Test</title></head>
<body>
<%
   System.out.println("SessionID:"  + session.getId());
%>
Server Info:
<%
out.println(request.getServerName() + " : " + request.getServerPort()+"<br>");%>
<%
  out.println("<br> ID " + session.getId()+"<br>");  // 如果有新的 Session 属性设置
  String dataName = request.getParameter("dataName");
  if (dataName != null && dataName.length() > 0) {
     String dataValue = request.getParameter("dataValue");
     session.setAttribute(dataName, dataValue);
  }
  out.print("<b>Session 列表</b><br>");
  Enumeration e = session.getAttributeNames();
  while (e.hasMoreElements()) {
     String name = (String)e.nextElement();
     String value = session.getAttribute(name).toString();
     out.println( name + " = " + value+"<br>");
         System.out.println( name + " = " + value);
   }
%>
  <form action="test.jsp" method="POST">
    名称:<input type=text size=20 name="dataName">
     <br>
    数值:<input type=text size=20 name="dataValue">
     <br>
    <input type=submit>
   </form>
</body>
</html>

<%@ page contentType="text/html; charset=GBK" %>   
<%@ page import="java.util.*" %>   
<html><head><title>Cluster App Test</title></head>   
<body>   
<%     
   System.out.println("SessionID:"  + session.getId());    
%>   
Server Info:    
<%    
out.println(request.getServerName() + " : " + request.getServerPort()+"<br>");%>   
<%    
  out.println("<br> ID " + session.getId()+"<br>");  // 如果有新的 Session 属性设置    
  String dataName = request.getParameter("dataName");    
  if (dataName != null && dataName.length() > 0) {    
     String dataValue = request.getParameter("dataValue");    
     session.setAttribute(dataName, dataValue);    
  }    
  out.print("<b>Session 列表</b><br>");      
  Enumeration e = session.getAttributeNames();    
  while (e.hasMoreElements()) {    
     String name = (String)e.nextElement();    
     String value = session.getAttribute(name).toString();    
     out.println( name + " = " + value+"<br>");    
         System.out.println( name + " = " + value);    
   }    
%>   
  <form action="test.jsp" method="POST">   
    名称:<input type=text size=20 name="dataName">   
     <br>   
    数值:<input type=text size=20 name="dataValue">   
     <br>   
    <input type=submit>   
   </form>   
</body>   
</html> 

4. 配置Session复制
在TestCluster目录下新建WEB-INF目录，WEB-INF下新建web.xml,内容如下

<web-app xmlns="http://java.sun.com/xml/ns/j2ee" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:schemaLocation="http://java.sun.com/xml/ns/j2ee http://java.sun.com/xml/ns/j2ee/web-app_2_4.xsd" version="2.4">
       <display-name>TomcatClusterDemo</display-name>
       <distributable/>
<web-app>

<web-app xmlns="http://java.sun.com/xml/ns/j2ee" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:schemaLocation="http://java.sun.com/xml/ns/j2ee http://java.sun.com/xml/ns/j2ee/web-app_2_4.xsd" version="2.4">      
       <display-name>TomcatClusterDemo</display-name>      
       <distributable/>      
<web-app>  

也就是在需要集群的应用的web.xml中加上属性，表明该应用可多应用分流处理，能进行Session的复制

把TestCluster复制到Tomcat1、Tomcat2的webapps目录下，重启apache,tomcat1,tomcat2

5. 测试Session的复制
通过 http://localhost/TestCluster/test.jsp 访问，输入名称为 name, 值为 Unmi，提交查询，多刷新几次浏览器窗口，你将会看到在两个Tomcat窗口都打印出相同的SessionID及其中的值，并且每次刷新后打印的结果都一样的。

如果不为应用的web.xml加上 ，同样测试上面那个test.jsp页面，每次刷新分流到不同的tomcat上都会产生不一样的SessionID,在同一个tomcat上也是间隔出现不同的sessionID。

更切身的体验是一定要自己动手配置一遍，并仔细观察两个tomcat的控制上的输出。因本文是参考 轻松实现Apache,Tomcat集群和负载均衡 的实践经历，该本中有较多的贴图。

后记：
用 WebSphere Application Server ND 版配置过垂直和水平集群，但是自己试验集群环境下的应用却不想搬弄这个庞然大物。眼下急于想体验的就是 Quartz 如何适应集群环境，问题的焦点就是：Quartz 定时任务随 Web 应用启动，而 Web 应用部署在集群环境中，如何保证同一时刻只有一个同名的任务实例在跑。

所以会考虑用Apache+Tomcat配置一个轻量级的WEB应用集群，一般进行HTTP分流都是使用Apache,包括WAS集群也是，很少用IIS的。虽然单纯的用Tomcat的balancer应用也能配置进行负载分流，但那个性能应该好不到哪儿去。

用Apache+Tomcat配置的Web应用集群就是部署起来麻烦些，总是要保持双份的应用拷贝，WAS集群则不需要，不知道Jboss做WEB应用集群是怎么样一种情况。

好了，下面要进行该做的事情了,最后也希望能写个工具能完成从下载到安装配置，启动，停止，重启的全自动化，以及界面的人性化。

参考资料：1. 轻松实现Apache,Tomcat集群和负载均衡
             2. apache+tomcat集群实践(与上面方法有些异样的配置方式) 
             3. Tomcat集群与负载均衡(关于集群与负载均衡的解释)
             4. 怎样配制集群/Session复制(Tomcat5自带文档的中文翻译)
             5. 怎样配置负载均衡(Tomcat5自带文档的中文翻译)