Linux上Tomcat如何实现高可用性

Linux上实现 Tomcat 高可用的核心思路

• 通过多实例 + 负载均衡分摊流量，避免单点故障。
• 通过会话保持/会话复制保证用户状态不因节点宕机而丢失。
• 通过VIP/Keepalived让入口网关具备故障转移能力。
• 通过数据库与应用层数据的高可用（主从复制、分布式缓存）消除后端单点。
• 通过监控与自动恢复快速发现与处置异常。

推荐架构

• 方案A（通用）：Nginx + Tomcat 集群 + Keepalived(VIP)
  • 前端两台 Nginx 互为主备，绑定虚拟IP，对外提供统一入口。
  • Nginx 反向代理到后端多个 Tomcat 实例，实现负载均衡与故障节点摘除。
  • Tomcat 节点间开启内置集群会话复制，应用标记为****。
• 方案B（AJP 场景）：Apache httpd + mod_jk + Tomcat 集群
  • 使用 AJP 8009 连接，httpd 做负载均衡与静态资源服务。
  • Tomcat 配置 jvmRoute 与集群，保证会话粘滞与复制。
• 方案C（会话外置）：Nginx + Tomcat + Redis/Memcached 会话共享
  • 适用于跨机房、容器化或会话数据量较大的场景，避免 Tomcat 间网络广播。

关键配置步骤

• 多实例与端口规划
  • 同机多实例需修改：Server 8005、HTTP 8080、AJP 8009、以及 Receiver 4000 等端口，避免冲突。
  • 示例（两个实例）：
    • 实例A：Server=8005，HTTP=8080，AJP=8009，Receiver=4000
    • 实例B：Server=8006，HTTP=8081，AJP=8010，Receiver=4001
• Tomcat 内置集群与会话复制（示例核心片段）
  • 在 server.xml 的 内加入：
    • - - - - - … - - - - - -
  • 在 conf/context.xml 的 中加入：
  • 在应用的 WEB-INF/web.xml 中加入：
  • 如采用 AJP，需在 server.xml 配置 AJP Connector（port=8009/8010），并为每个实例设置 jvmRoute（如 tomcat1/tomcat2），以便会话粘滞与路由恢复。
• 负载均衡器配置
  • Nginx 示例（/etc/nginx/nginx.conf 或 /etc/nginx/conf.d/tomcat.conf）：
    • upstream tomcat_cluster { server 192.168.1.11:8080; server 192.168.1.12:8080; }
    • server { listen 80; location / { proxy_pass http://tomcat_cluster; 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; } }
  • Apache + mod_jk 示例：
    • LoadModule jk_module modules/mod_jk.so
    • JkWorkersFile conf/workers.properties
    • JkMount /app/* lbcontroller
    • workers.properties：worker.list=lbcontroller; worker.lbcontroller.type=lb; worker.lbcontroller.balance_workers=tomcat1,tomcat2; worker.tomcat1.type=ajp13; worker.tomcat1.host=192.168.1.11; worker.tomcat1.port=8009; worker.tomcat2.type=ajp13; worker.tomcat2.host=192.168.1.12; worker.tomcat2.port=8010;
• 会话外置（可选，Redis/Memcached）
  • 引入 memcached-session-manager（MSM） 相关 JAR，配置 为 Memcached 或 Redis 会话管理器，实现跨节点与会话共享，适合云原生与跨机房部署。
• 入口高可用（Keepalived VIP）
  • 两台 Nginx/Apache 部署 Keepalived，配置 vrrp_instance 与 virtual_ipaddress（如 192.168.1.100），实现主备切换与统一入口。
• 数据与后端高可用
  • 数据库采用 MySQL 主从复制 或 PostgreSQL 流复制；缓存层使用 Redis 集群/主从 提升可用性与伸缩性。

验证与运维要点

• 功能验证
  • 访问入口地址，确认请求在多个 Tomcat 实例间轮询分发。
  • 登录应用，输出 JSESSIONID，重启某实例后，确认会话仍可用（内置复制或外置会话生效）。
  • 主动停掉一个 Tomcat，验证自动摘除与故障转移，业务无中断或最小感知。
• 日志与排错
  • 检查 catalina.out、localhost..log、负载均衡器日志（如 mod_jk.log 或 nginx/access.log）。
  • 集群通信异常时，核对 多播地址 228.0.0.4:45564、Receiver 端口 4000/4001 是否可达，防火墙是否放行。
• 监控与告警
  • 监控 HTTP 5xx、后端响应时延、Tomcat 线程/内存、VIP 漂移 等关键指标，结合 Prometheus + Grafana 可视化与告警。

常见坑与优化建议

• 同一主机多实例务必修改 Server/HTTP/AJP/Receiver 端口，避免端口冲突。
• 使用 DeltaManager 时适合小中型集群；节点多、跨机房建议改用 BackupManager 或会话外置（Redis/Memcached）。
• 组播在某些云环境受限，优先使用静态成员配置或改为外置会话方案。
• 开启 JVM 路由绑定 与 ReplicationValve，确保会话粘滞与复制链路正确。
• 静态资源交由 Nginx/Apache 处理，Tomcat 专注动态请求，降低负载。
• 为入口与数据库配置自动故障转移（Keepalived/数据库复制），并定期演练切换。