Linux环境下Tomcat如何负载均衡

Linux下Tomcat负载均衡实战指南

一、方案总览与选型

• 常见做法是在前端部署反向代理/负载均衡器，将请求分发到多台Tomcat实例；也可结合Tomcat集群实现会话复制，提升可用性与扩展性。
• 典型方案对比：
  • Apache + mod_jk（AJP）：通过AJP协议直连Tomcat，性能稳定，适合传统架构与既有AJP链路。
  • Apache + mod_proxy_balancer（HTTP）：配置简洁，易与Web服务器整合，适合HTTP直连场景。
  • Nginx：高性能HTTP反向代理/负载均衡，静态资源与动态请求均可统一调度。
  • HAProxy：专业级TCP/HTTP负载均衡，健康检查与算法丰富，适合高并发与灰度发布。
  • Tomcat内置集群：配合SimpleTcpCluster做会话复制，实现无状态化或弱状态化部署。
• 建议：对外统一暴露80/443，Tomcat仅内网通信；会话保持可用“粘性会话”或“集群复制”二选一或混合使用。

二、快速上手 Nginx + Tomcat（HTTP反向代理）

• 安装
  • Ubuntu/Debian：sudo apt-get update && sudo apt-get install nginx
  • RHEL/CentOS：sudo yum install nginx（或 dnf）
• 配置 /etc/nginx/nginx.conf 或 /etc/nginx/conf.d/upstream.conf
  • 示例：
    • upstream tomcat_servers { server 192.168.10.11:8080; server 192.168.10.12:8080; }
    • server { listen 80; server_name app.example.com; location / { proxy_pass http://tomcat_servers; proxy_set_header Host $host; proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr; proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for; proxy_set_header X-Forwarded-Proto $scheme; } }
• 生效与验证
  • 检查：sudo nginx -t
  • 重启：sudo systemctl restart nginx
  • 验证：多次 curl -I http://app.example.com，观察响应头与后端节点变化
• 会话粘性（可选）
  • 在 upstream 中加入：ip_hash;（按客户端IP固定后端，适合简单场景）

三、Apache HTTP Server 两种常用做法

• 方式A：mod_proxy_balancer（HTTP）
  • 启用模块：sudo a2enmod proxy; sudo a2enmod proxy_http; sudo systemctl restart apache2
  • 配置示例（/etc/apache2/sites-available/000-default.conf 或自定义虚拟主机）：
    • <VirtualHost *:80>
      • ServerName app.example.com
      • ProxyPreserveHost On
      • ProxyPass / balancer://mycluster/
      • ProxyPassReverse / balancer://mycluster/
      • <Proxy balancer://mycluster>
        • BalancerMember http://192.168.10.11:8080
        • BalancerMember http://192.168.10.12:8080
• 方式B：mod_jk（AJP）
  • 安装模块：sudo apt-get install libapache2-mod-jk
  • 配置 workers.properties（/etc/apache2/workers.properties）：
    • worker.list=loadbalancer
    • worker.tomcat1.type=ajp13; worker.tomcat1.host=192.168.10.11; worker.tomcat1.port=8009; worker.tomcat1.lbfactor=1
    • worker.tomcat2.type=ajp13; worker.tomcat2.host=192.168.10.12; worker.tomcat2.port=8009; worker.tomcat2.lbfactor=1
    • worker.loadbalancer.type=lb; worker.loadbalancer.balance_workers=tomcat1,tomcat2
  • 启用并配置虚拟主机（JkMount 指向 loadbalancer）
• 生效与验证
  • 检查：sudo apache2ctl configtest
  • 重启：sudo systemctl restart apache2
  • 验证：访问域名，观察分发与日志

四、会话保持与集群复制

• 粘性会话（Sticky Session）
  • Nginx：在 upstream 使用 ip_hash;
  • Apache mod_proxy_balancer：在 Proxy 或 BalancerMember 上使用 stickysession=JSESSIONID
  • Apache mod_jk：在 workers.properties 中为负载均衡器设置 sticky_session=true，并为各 Tomcat 配置 jvmRoute（与 route 对应）
• Tomcat内置集群（会话复制）
  • 在各 Tomcat 的 server.xml Engine 内加入（示例）：
    • - - ... - -
  • 说明：集群复制适合“写少读多”与容错场景；粘性会话适合“有状态会话且对一致性要求高”的场景。

五、健康检查、高可用与验证

• 健康检查与故障隔离
  • Nginx：在 upstream server 行加入 max_fails=3 fail_timeout=30s；或结合主动健康检查模块
  • HAProxy：server 行加入 check，并配置 httpchk GET /health
  • Apache mod_proxy_balancer：BalancerMember 可设置 status=+H（热备）等
• 高可用
  • 前置两台负载均衡器，使用 Keepalived + VIP 实现主备切换（VRRP）
• 验证与观测
  • 分发验证：循环 curl -I 观察返回节点；或应用内打印 request.getLocalAddr()/request.getLocalPort() 与 session.getId()
  • 日志与监控：tail -f /var/log/nginx/access.log 或 /var/log/httpd/error_log；结合应用与系统监控（如 Prometheus + Grafana）
• 生产建议
  • 对外仅暴露 80/443；Tomcat间内网通信（HTTP 或 AJP 8009）
  • 静态资源由 Nginx/Apache 直接服务；启用压缩与缓存
  • 合理设置超时与重试，避免雪崩与级联故障
  • 灰度/金丝雀发布：结合负载均衡器权重与路由规则逐步切换流量