Tomcat在Ubuntu上如何实现负载均衡

在 Ubuntu 上实现 Tomcat 负载均衡

方案一 Nginx 反向代理与负载均衡（推荐）

• 安装组件
  • 安装 Nginx 与 Tomcat（示例为 Tomcat 9）：
    • sudo apt update & & sudo apt install -y nginx
    • 下载并解压 Tomcat 9 到 /usr/local/tomcat（或按需放置）。
• 准备多个 Tomcat 实例
  • 复制实例并修改各实例的 conf/server.xml 中的端口，避免冲突（示例）：
    • 实例1：HTTP Connector 端口 8080；实例2：HTTP Connector 端口 8081。
    • 如在同一台机器部署多实例，还需调整 Server port、AJP Connector 端口、shutdown 端口 等，使其唯一。
• 配置 Nginx 负载均衡
  • 编辑 /etc/nginx/nginx.conf 或 /etc/nginx/sites-available/default，在 http 块中添加：
    • upstream tomcat_servers { server 192.168.1.101:8080; server 192.168.1.102:8081; }
  • 在 server 块中：
    • 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; }
• 启用与验证
  • 检查配置：sudo nginx -t
  • 生效配置：sudo systemctl reload nginx（或 restart）
  • 访问 http://your_domain/ 验证分发；多次刷新应能在两个实例间轮询。可进一步配置权重、会话保持与健康检查（见下文优化项）。

方案二 Apache HTTP Server 负载均衡（支持 HTTP 与 WebSocket）

• 适用场景：需要同时负载均衡 HTTP 与 WebSocket，或已有 Apache 前置。
• 启用模块与部署
  • 启用模块：sudo a2enmod proxy proxy_http proxy_wstunnel lbmethod_byrequests proxy_balancer xml2enc
  • 准备两个 Tomcat 实例（示例端口 8080、8082），可按需开启 AJP 端口（如 8010、8012）。
• 配置 VirtualHost 示例（/etc/apache2/sites-available/balance.conf）
  • 常规 HTTP 负载均衡（可用 AJP 或 HTTP；示例用 AJP 并启用会话粘滞）：
    • < Proxy “balancer://tomcatcluster”>
      • BalancerMember ajp://127.0.0.1:8010 route=jvm8080
      • BalancerMember ajp://127.0.0.1:8012 route=jvm8082
      • ProxySet lbmethod=byrequests stickysession=JSESSIONID|jsessionid
    • ProxyPass / balancer://tomcatcluster/
    • ProxyPassReverse / balancer://tomcatcluster/
  • WebSocket 负载均衡（优先匹配 /ws/ 前缀）：
    • < Proxy “balancer://wscluster”>
      • BalancerMember ws://127.0.0.1:8080
      • BalancerMember ws://127.0.0.1:8082
    • ProxyPass /ws/ balancer://wscluster/ws/
    • ProxyPassReverse /ws/ balancer://wscluster/ws/
  • 管理页面（可选）：< Location /balancer-manager> SetHandler balancer-manager
• 启用站点与验证
  • 启用站点：sudo a2ensite balance.conf & & sudo a2enmod lbmethod_byrequests
  • 重载：sudo systemctl reload apache2
  • 访问 http://your_domain/balancer-manager 查看与调试后端状态。

会话保持与高可用优化

• 会话保持
  • 使用 IP Hash：在 Nginx upstream 中加入 ip_hash; 适合简单场景但可能造成流量不均。
  • 使用 Sticky Session：Apache 可用 stickysession=JSESSIONID|jsessionid；Nginx Plus 支持 sticky cookie，开源版可通过应用层改造（如 Spring Session）或使用外置会话存储。
  • 外置会话存储：将会话存入 Redis 等分布式缓存，实现无状态与水平扩展。
• 健康检查与故障转移
  • Nginx 可配置 max_fails、fail_timeout 并结合主动/被动健康检查（开源版以被动检查为主，必要时使用商业版或外部探活脚本）。
  • Apache 通过 BalancerMember 参数与 /balancer-manager 进行状态观察与手工/自动切换。
• 高可用（避免单点）
  • 部署 Keepalived + Nginx 搭建 VIP，实现 Nginx 主备自动切换；Tomcat 层保持多实例即可。
• 安全与性能
  • 启用 HTTPS/TLS、限制管理端口访问、开启防火墙（如 ufw）、隐藏版本信息。
  • 启用 压缩（gzip）、静态资源缓存、连接复用与超时调优；按需做 动静分离（Nginx 直接服务静态资源，Tomcat 仅处理动态请求）。

快速验证与常见问题

• 验证步骤
  • 部署同一应用（如包含 < %= request.getLocalAddr() %> 的测试页）到各 Tomcat 实例。
  • 通过负载均衡器访问，刷新页面应看到不同实例的 IP 交替出现（轮询）。
  • 停止某实例后，确认请求自动转发到健康实例；恢复后观察重新加入。
• 常见问题
  • 端口冲突：多实例需确保 HTTP/AJP/Server/shutdown 端口唯一。
  • 上下文路径：应用上下文（如 /app）需在 Nginx/Apache 的 location 中保持一致转发。
  • 头信息缺失：未正确设置 X-Real-IP / X-Forwarded-For / X-Forwarded-Proto 会导致应用获取不到真实客户端信息或生成错误重定向。
  • WebSocket：未单独为 /ws/ 前缀配置负载均衡会导致握手或长连接异常。

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