Debian系统Tomcat如何实现负载均衡 - 问答

在 Debian 上实现 Tomcat 负载均衡

方案一 Nginx 作为反向代理与负载均衡器

安装组件
- 执行：sudo apt update && sudo apt install nginx tomcat9 tomcat9-admin

配置负载均衡

编辑 /etc/nginx/sites-available/default 或 /etc/nginx/nginx.conf 的 http 段，添加 upstream 与反向代理：

upstream tomcat_servers {
    server 127.0.0.1:8080;
    server 127.0.0.1:8081;
    server 127.0.0.1:8082;
}

server {
    listen 80;
    server_name your_domain_or_ip;

    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;
    }
}

校验与生效
- 执行：sudo nginx -t && sudo systemctl restart nginx
说明
- 多实例请确保各实例 HTTP 端口不同（如 8080/8081/8082），应用在各实例保持 一致版本与内容。

方案二 Apache HTTP Server 作为负载均衡器

安装组件
- 执行：sudo apt update && sudo apt install apache2

方式 A mod_proxy 与 HTTP

启用模块：sudo a2enmod proxy proxy_http

配置虚拟主机 /etc/apache2/sites-available/your-site.conf：

<VirtualHost *:80>
    ServerName your_domain.com

    ProxyPass / balancer://mycluster/
    ProxyPassReverse / balancer://mycluster/

    <Proxy balancer://mycluster>
        BalancerMember http://127.0.0.1:8080
        BalancerMember http://127.0.0.1:8081
    </Proxy>
</VirtualHost>

方式 B mod_proxy_ajp（基于 AJP）

启用模块：sudo a2enmod proxy proxy_ajp

配置示例：

<VirtualHost *:80>
    ServerName your_domain.com
    ProxyPass / ajp://127.0.0.1:8009/
    ProxyPassReverse / ajp://127.0.0.1:8009/
</VirtualHost>

方式 C mod_jk

安装模块：sudo apt install libapache2-mod-jk

创建 /etc/apache2/workers.properties：

worker.list=tomcat1,tomcat2
worker.tomcat1.type=ajp13
worker.tomcat1.host=localhost
worker.tomcat1.port=8009

worker.tomcat2.type=ajp13
worker.tomcat2.host=localhost
worker.tomcat2.port=8109

虚拟主机中挂载：JkMount /* tomcat1 或按需分发。

生效
- 启用站点：sudo a2ensite your-site.conf
- 重启服务：sudo systemctl restart apache2。

Tomcat 多实例与端口规划

同一台机器运行多个实例时，修改 server.xml 中的关键端口避免冲突：
- Server port（关闭端口）：如 8005 / 8105
- Connector port（HTTP）：如 8080 / 8180
- AJP Connector（如使用 AJP）：如 8009 / 8109
- redirectPort（重定向端口）：如 8443 / 8543

示例（第二个实例片段）：

<Server port="8105" shutdown="SHUTDOWN">
  <Service name="Catalina">
    <Connector port="8180" protocol="HTTP/1.1"
               connectionTimeout="20000" redirectPort="8543" />
    <Connector port="8109" protocol="AJP/1.3" redirectPort="8543" />
  </Service>
</Server>

各实例的 webapps 保持相同应用与版本，便于会话一致性与灰度发布。

会话保持与集群复制

为无状态或允许丢失会话的场景
- 在 Nginx upstream 中为关键实例增加权重或被动健康检查（max_fails/fail_timeout），实现故障转移：
```
upstream tomcat_servers {
    server 127.0.0.1:8080 max_fails=3 fail_timeout=30s;
    server 127.0.0.1:8081 max_fails=3 fail_timeout=30s;
}
```

为有状态会话的场景（Tomcat 内置集群）

在每个实例的 server.xml 的 Engine 内加入，示例：

<Cluster className="org.apache.catalina.ha.tcp.SimpleTcpCluster"
         channelSendOptions="8">
  <Manager className="org.apache.catalina.ha.session.DeltaManager"
           expireSessionsOnShutdown="false"
           notifyListenersOnReplication="true"/>
  <Channel className="org.apache.catalina.tribes.group.GroupChannel">
    <Membership className="org.apache.catalina.tribes.membership.McastService"
                 address="228.0.0.4" port="45564"
                 frequency="500" dropTime="3000"/>
    <Receiver className="org.apache.catalina.tribes.transport.nio.NioReceiver"
              address="auto" port="4001"
              selectorTimeout="5000" maxThreads="6" timeout="60000"/>
    <Sender className="org.apache.catalina.tribes.transport.ReplicationTransmitter">
      <Transport className="org.apache.catalina.tribes.transport.nio.PooledParallelSender"/>
    </Sender>
    <Interceptor className="org.apache.catalina.tribes.group.interceptors.TcpFailureDetector"
                  timeout="5000"/>
    <Interceptor className="org.apache.catalina.tribes.group.interceptors.MessageDispatch15Interceptor"/>
    <Valve className="org.apache.catalina.ha.tcp.ReplicationValve"
           filterValveClassName="org.apache.catalina.ha.session.JvmRouteBinderValve"/>
    <ClusterListener className="org.apache.catalina.ha.session.JvmRouteSessionIDBinderListener"/>
    <ClusterListener className="org.apache.catalina.ha.session.ClusterSessionListener"/>
  </Channel>
</Cluster>

将应用配置为可分布式（如将 distributable 加入 web.xml），并确保各实例 应用内容一致。

验证与运维建议

验证分发与故障转移
- 多次访问应用，结合日志或返回页脚（若输出实例标识）确认请求被分发到不同实例；停用某实例验证自动切换。
- 使用 curl -I http://your_domain_or_ip 观察响应头与后端命中情况。
日志与排错
- Nginx：/var/log/nginx/access.log、/var/log/nginx/error.log
- Tomcat：/var/log/tomcat9/catalina.out、localhost_access_log.*.txt
安全与优化
- 对外启用 HTTPS/TLS（在 Nginx/Apache 终止），对内可保持 HTTP 或启用 AJP；为集群开放必要端口（如 45564/4001 等），并限制来源网段。
- 为静态资源设置缓存、开启压缩；根据并发调整 worker 进程/连接、Tomcat 线程池 与 JVM 参数。

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