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Apache+JK负载均衡Tomcat集群

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集群有别于分布式的解决方案,它采用的是每台服务器运行相同应用的策略,由负责平衡的服务器进行分流,这对提高整个系统的并发量及吞吐量是更有效的办法。而集群对请求的处理又有两种不同的方式:负载平衡、状态复制(即集群),状态复制需要在各服务器间复制应用状态,而负载平衡则不用,每台服务器都是独立的。实践证明,在各应用服务器之间不需要状态复制的情况下,负载平衡可以达到性能的线性增长及更高的并发需求。

集群与负载平衡

      使用mod_jk默认的以轮循方式进行平衡负载,假设有四个服务器节点,有10个请求,则四个节点分别接受请求编号如下:

 

                                             

  而集群方式也是使用这种方法进行平衡。Tomcat中的集群原理是通过组播的方式进行节点的查找并使用TCP连接进行会话的复制。

  集群不同于负载平衡的是,由于集群服务需要在处理请求之间不断地进行会话复制,复制后的会话将会慢慢变得庞大,因此它的资源占用率是非常高的,如果在并发量大的应用中,复制的会话大小会变得相当大,而使用的总内存更是会迅速升高。

  但集群的会话复制,增加了系统的高可用性。由于在每台服务器都保存有用户的Session信息,如果服务器群中某台当机,应用可以自动切换到其它服务器上继续运行,而用户的信息不会丢失,这提高了应用的冗错性。

  具体采用负载平衡还是集群,这要看应用的需求了。

安装配置Apache

1、下载Apache的安装程序apache_2.0.54-win32-x86-no_ssl.exe后,安装很简单,一路回车,就此略过。

2、安装完毕后,将下载的mod_jk-1.2.14-apache-2.0.54.so复制到Apache安装目录下的modules子目录中。

3、然后进入Apache安装目录下的conf子目录中,打开httpd.conf配置文件,在最后插入以下一行:

Include conf/mod_jk.conf 
Include conf/mod_jk.conf

以上指令的目的为加载JK模块的配置文件,当然,你也可以直接将JK配置文件直接写在此处,但前者思路更加清晰。

4、在conf子目录下,建立一个新的配置文件:mod_jk.conf,此文件为Apache加载连接器的配置文件,文件名可修改,但要与httpd.conf中Include的文件名一致,内容如下:

# Load mod_jk module. Specify the filename  
# of the mod_jk lib you’ve downloaded and  
# installed in the previous section  
LoadModule jk_module modules/mod_jk-1.2.14-apache-2.0.54.so  
# Where to find workers.properties  
JkWorkersFile conf/workers2.properties  
# Where to put jk logs  
JkLogFile logs/mod_jk.log  
# Set the jk log level [debug/error/info]  
JkLogLevel info  
# Select the log format  
JkLogStampFormat "[%a %b %d %H:%M:%S %Y] "  
# JkOptions indicate to send SSL KEY SIZE,  
JkOptions +ForwardKeySize +ForwardURICompat -ForwardDirectories  
# JkRequestLogFormat set the request format  
JkRequestLogFormat "%w %V %T"  
# 请求分发配置,可以配置多项  
JkMount /* loadbalancer  
# 关掉主机Lookup,如果为on,很影响性能,可以有10多秒钟的延迟。  
HostnameLookups Off  
# Load mod_jk module. Specify the filename
# of the mod_jk lib you’ve downloaded and
# installed in the previous section
LoadModule jk_module modules/mod_jk-1.2.14-apache-2.0.54.so
# Where to find workers.properties
JkWorkersFile conf/workers2.properties
# Where to put jk logs
JkLogFile logs/mod_jk.log
# Set the jk log level [debug/error/info]
JkLogLevel info
# Select the log format
JkLogStampFormat "[%a %b %d %H:%M:%S %Y] "
# JkOptions indicate to send SSL KEY SIZE,
JkOptions +ForwardKeySize +ForwardURICompat -ForwardDirectories
# JkRequestLogFormat set the request format
JkRequestLogFormat "%w %V %T"
# 请求分发配置,可以配置多项
JkMount /* loadbalancer
# 关掉主机Lookup,如果为on,很影响性能,可以有10多秒钟的延迟。
HostnameLookups Off 

5、在conf子目录下,建立一个新的配置文件:workers2.properties,此文件为负载平衡的配置文件,文件名不能修改,这是JK默认的名字,内容如下:

worker.list=loadbalancer 
# Define the first node...  
worker.server99.port=8009 
worker.server99.host=192.168.11.99  
worker.server99.type=ajp13 
worker.server99.lbfactor=1   
worker.server99.local_worker=1 
worker.server99.cachesize=1000 
worker.server99.cache_timeout=600 
worker.server99.socket_keepalive=1 
worker.server99.socket_timeout=0 
worker.server99.reclycle_timeout=300 
worker.server99.retries=3 
# Define the second node...  
worker.server202.port=8009 
worker.server202.host=192.168.11.202  
worker.server202.type=ajp13 
worker.server202.lbfactor=1 
worker.server202.local_worker=1 
worker.server202.cachesize=1000 
worker.server202.cache_timeout=600 
worker.server202.socket_keepalive=1 
worker.server202.socket_timeout=0  
worker.server202.reclycle_timeout=300 
worker.server202.retries=3 
# Now we define the load-balancing behaviour  
worker.loadbalancer.type=lb 
worker.retries=3 
worker.loadbalancer.balance_workers=server99 ,server202  
worker.loadbalancer.sticky_session=true 
worker.loadbalancer.sticky_session_force=true  
worker.list=loadbalancer
# Define the first node...
worker.server99.port=8009
worker.server99.host=192.168.11.99
worker.server99.type=ajp13
worker.server99.lbfactor=1
worker.server99.local_worker=1
worker.server99.cachesize=1000
worker.server99.cache_timeout=600
worker.server99.socket_keepalive=1
worker.server99.socket_timeout=0
worker.server99.reclycle_timeout=300
worker.server99.retries=3
# Define the second node...
worker.server202.port=8009
worker.server202.host=192.168.11.202
worker.server202.type=ajp13
worker.server202.lbfactor=1
worker.server202.local_worker=1
worker.server202.cachesize=1000
worker.server202.cache_timeout=600
worker.server202.socket_keepalive=1
worker.server202.socket_timeout=0
worker.server202.reclycle_timeout=300
worker.server202.retries=3
# Now we define the load-balancing behaviour
worker.loadbalancer.type=lb
worker.retries=3
worker.loadbalancer.balance_workers=server99 ,server202
worker.loadbalancer.sticky_session=true
worker.loadbalancer.sticky_session_force=true 

注:以上定义了两个worker,一个为server99,另一个为server202,定义了一个负载平衡服务器loadbalancer,相关的详细说明可以看官方的网站文档: http://tomcat.apache.org/connectors-doc/ ,其它节点的定义可以直接Copy,修改一下节点名及IP就好了。下面对各指令做详细的说明:

•worker.list=loadbalancer:设定工作的负载平衡器,各Tomcat节点不能加入此列表。
•worker.server99.lbfactor:负载平衡的权重比,如果此权重比越大,则分配到此节点的请求越多,如以上两个节点的权重比为1:1,则为平均分配。
•worker.loadbalancer.balance_workers=server99,server202:指定此负载平衡器负责的Tomcat应用节点。
•worker.loadbalancer.sticky_session=true:此处指定集群是否需要会话复制,如果设为true,则表明为会话粘性,不进行会话复制,当某用户的请求第一次分发到哪台Tomcat后,后继的请求会一直分发到此Tomcat服务器上处理;如果设为false,则表明需求会话复制。
•worker.loadbalancer.sticky_session_force=true:如果上面的sticky_session设为true时,建议此处也设为true,此参数表明如果集群中某台Tomcat服务器在多次请求没有响应后,是否将当前的请求,转发到其它Tomcat服务器上处理;此参数在sticky_session=true时,影响比较大,会导致转发到其它Tomcat服务器上的请求,找不到原来的session,所以如果此时请求中有读取session中某些信息的话,就会导致应用的null异常。
6、Apache服务器的配置文件httpd.conf中,默认有三个参数对性能的影响比较大,但根据不同的性能要求,参数的表现又不一样,太小并发提不上去,太大性能反而不好,建议根据项目的需要,实际做个测试,如并发要求800的话,可以设定为:

# 一个连接的最大请求数量  
MaxKeepAliveRequests 1000(值为0,则不限制数量)  
# 每个进程的线程数,最大1920。NT只启动父子两个进程,不能设置启动多个进程  
ThreadsPerChild    1000(最大为1920)  
# 每个子进程能够处理的最大请求数  
MaxRequestsPerChild   1000(值为0,则不限制数量)  
# 一个连接的最大请求数量
MaxKeepAliveRequests 1000(值为0,则不限制数量)
# 每个进程的线程数,最大1920。NT只启动父子两个进程,不能设置启动多个进程
ThreadsPerChild    1000(最大为1920)
# 每个子进程能够处理的最大请求数
MaxRequestsPerChild   1000(值为0,则不限制数量) 

这三个参数要根据不同的需求,不同的服务器进行调整

安装配置Tomcat

1、tomca1 tomcat 2 在同一台机器


Tomcat 1  (IP: 192.168.11.99)

A、修改Server节点

<Server port="8015" shutdown="SHUTDOWN">

B、修改Connector节点

JK: ajp13 listening on /0.0.0.0:8009 修改端口必须与workers.propertise文件内worker.server99.port=8019 一致

     <Connector port="8019" protocol="AJP/1.3" redirectPort="8443" />


A、修改Engine节点信息: <Engine name="Catalina" defaultHost="localhost" jvmRoute="server99" >
B、去掉<Cluster>  <\Cluster> 的注释符
C、修改Cluster 节点信息
<Membership             
className="org.apache.catalina.cluster.mcast.McastService"              

mcastBindAddress="192.168.11.99"              
mcastAddr="224.0.0.1"              
mcastPort="45564"  
mcastFrequency="500"              
mcastDropTime="3000"/>
      <Receiver         
className="org.apache.catalina.cluster.tcp.ReplicationListener"              

tcpListenAddress="192.168.11.99"              
tcpListenPort="4001"
tcpSelectorTimeout="100"              
tcpThreadCount="6"/>
  
Tomcat 2  (IP: 192.168.11.99)

A、修改Server节点

<Server port="8025" shutdown="SHUTDOWN">

B、修改Connector节点

JK: ajp13 listening on /0.0.0.0:8009 修改端口必须与workers.propertise文件内worker.server202.port=8029 一致

     <Connector port="8029" protocol="AJP/1.3" redirectPort="8443" />

 


A、修改Engine节点信息: <Engine name="Catalina" defaultHost="localhost" jvmRoute="server202" >
B、去掉<Cluster>  <\Cluster> 的注释符
C、修改Cluster 节点信息
<Membership     
className="org.apache.catalina.cluster.mcast.McastService"
mcastBindAddress="192.168.11.99"
mcastAddr="224.0.0.1"
mcastPort="45564"
mcastFrequency="500"
mcastDropTime="3000"/>
<Receiver        
className="org.apache.catalina.cluster.tcp.ReplicationListener"        
tcpListenAddress="192.168.11.99"
tcpListenPort="4002"
tcpSelectorTimeout="100"
tcpThreadCount="6"/>
D、将8080 8009 8082三个节点的端口改为
   9080 9009 9082 避免 与tomcat1端口冲突
注:这里的IP也可以不改

2、tomca1 tomcat 2 在不同机器上


Tomcat 1  (IP: 192.168.11.99)  

A、Server节点

<Server port="8005" shutdown="SHUTDOWN">

B、Connector节点

JK: ajp13 listening on /0.0.0.0:8009 修改端口必须与workers.propertise文件内worker.server99.port=8009一致

     <Connector port="8009" protocol="AJP/1.3" redirectPort="8443" />


A、修改Engine节点信息: <Engine name="Catalina" defaultHost="localhost" jvmRoute="server99">
B、去掉<Cluster>  <\Cluster> 的注释符
C、修改Cluster 节点信息
 <Membership          
className="org.apache.catalina.cluster.mcast.McastService"
mcastBindAddress="192.168.11.99"              
mcastAddr="224.0.0.1"              
mcastPort="45564"              
mcastFrequency="500"
mcastDropTime="3000"/>
<Receiver         
className="org.apache.catalina.cluster.tcp.ReplicationListener"
tcpListenAddress="192.168.11.99"              
tcpListenPort="4001"              
tcpSelectorTimeout="100"              
tcpThreadCount="6"/>  

Tomcat 2  (IP: 192.168.11.202)

A、Server节点

<Server port="8005" shutdown="SHUTDOWN">

B、Connector节点

JK: ajp13 listening on /0.0.0.0:8009 修改端口必须与workers.propertise文件内worker.server202.port=8009一致

     <Connector port="8009" protocol="AJP/1.3" redirectPort="8443" />


A、修改Engine节点信息: <Engine name="Catalina" defaultHost="localhost" jvmRoute="server202">
B、去掉<Cluster>  <\Cluster> 的注释符
C、修改Cluster 节点信息
<Membership
className="org.apache.catalina.cluster.mcast.McastService"              
mcastBindAddress="192.168.11.202"              
mcastAddr="224.0.0.1"              
mcastPort="45564"     mcastFrequency="500"              
mcastDropTime="3000"/>
<Receiver         
className="org.apache.catalina.cluster.tcp.ReplicationListener"          

tcpListenAddress="192.168.11.202"              
tcpListenPort="4001"              
tcpSelectorTimeout="100"              
tcpThreadCount="6"/>

修改web应用里面WEB-INF目录下的web.xml文件,加入标签
<distributable/>
直接加在</web-app>之前就可以了
做tomcat集群必须需要这一步,否则用户的session就无法正常使用。

注意事项 :
1 、 mcastAddr="224.0.0.1"  这主广播地址因此需要开启网卡组播功能
route add -net 224.0.0.0 netmask 240.0.0.0 dev eth0
分别在各机器上运行
2 、查看端口情况:
Netstat –antl |grep 4001 同步监听的端口

3 、测试广播:
java -cp tomcat-replication.jar MCaster 224.0.0.1 45564 Terminal1
java -cp tomcat-replication.jar MCaster 224.0.0.1 45564 Terminal2
如果不报错则能正常广播
tomcat-replication.jar 下载:[url]http://cvs.apache.org/~fhanik/tomcat-replication.jar[/url]
如果是二台机器,可以用 tcpdump 抓取包

 

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