Ubuntu下Tomcat如何实现负载均衡

Ubuntu下实现Tomcat负载均衡的实用方案

一、方案总览与选择

• 常见做法是在前端部署反向代理/负载均衡器，将请求分发到多个 Tomcat 实例。主流选择包括：
  • Nginx：配置简洁、性能稳定，适合 HTTP 场景。
  • Apache HTTP Server + mod_proxy/mod_proxy_ajp 或 mod_jk：生态成熟，支持 HTTP/AJP 与更细粒度控制。
  • HAProxy：专业负载均衡，适合高并发与复杂路由策略。
• 会话一致性可选方案：
  • Sticky Session（会话粘滞）：同一会话固定到一台后端，配置简单，容错性一般。
  • Tomcat 集群会话复制：节点间同步 Session，可用性更高，节点多时开销增大。
  • 外置 Session 存储（如 Redis）：解耦应用与容器，扩展性强，推荐在微服务/容器化场景使用。

二、方案一 Nginx HTTP 反向代理负载均衡（最简实践）

• 安装与启动
  • 安装 Nginx：sudo apt update & & sudo apt install nginx
  • 启动与开机自启：sudo systemctl start nginx & & sudo systemctl enable nginx
• 准备多个 Tomcat 实例
  • 解压两份 Tomcat 到不同目录（如 /opt/tomcat1、/opt/tomcat2）。
  • 修改 conf/server.xml 中的 HTTP Connector 端口，使实例分别监听 8080 与 8081（或不同主机不同端口）。
• 配置 Nginx 负载均衡
  • 编辑 /etc/nginx/sites-available/loadbalancer（或 /etc/nginx/nginx.conf 的 http 块内）：

    upstream tomcat_servers {
        
        server 192.168.1.101:8080;
        
        server 192.168.1.102:8081;
        
        # 可选：开启被动健康检查
        # server 192.168.1.101:8080 max_fails=3 fail_timeout=30s;
        
        # server 192.168.1.102:8081 max_fails=3 fail_timeout=30s;
    
    }
    
    
    server {
        
        listen 80;
        
        server_name your.domain.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;
    
        }
    
    }
        
    

  • 启用站点并重启：sudo ln -s /etc/nginx/sites-available/loadbalancer /etc/nginx/sites-enabled/ & & sudo systemctl reload nginx
• 验证
  • 多次访问应用，观察不同 Tomcat 实例日志或返回页面标识，确认分发生效。

三、方案二 Apache HTTP Server 负载均衡（mod_proxy 与 mod_jk）

• 启用模块
  • sudo a2enmod proxy proxy_http proxy_balancer lbmethod_byrequests
  • 如需 AJP：sudo a2enmod proxy_ajp
• 配置 VirtualHost（HTTP 代理示例）

  <
      VirtualHost *:80>
      
      ServerName your.domain.com
  
      ProxyRequests Off
      ProxyPass        /  balancer://cluster/
      ProxyPassReverse /  balancer://cluster/
  
      <
      Proxy balancer://cluster>
      
          BalancerMember http://192.168.1.101:8080 route=node1
          BalancerMember http://192.168.1.102:8081 route=node2
          ProxySet lbmethod=byrequests
          # 可选：开启粘性会话
          # ProxySet stickysession=JSESSIONID
      <
      /Proxy>
      
  <
      /VirtualHost>
      
  

  • 保存至 /etc/apache2/sites-available/loadbalancer 并启用：sudo a2ensite loadbalancer & & sudo systemctl reload apache2
• 使用 mod_jk（AJP，可选）
  • 安装 tomcat-connectors 并启用 mod_jk，配置 workers.properties：

    worker.list=loadbalancer,status
    worker.tomcat1.type=ajp13
    worker.tomcat1.host=192.168.1.101
    worker.tomcat1.port=8009
    worker.tomcat2.type=ajp13
    worker.tomcat2.host=192.168.1.102
    worker.tomcat2.port=8009
    worker.loadbalancer.type=lb
    worker.loadbalancer.balance_workers=tomcat1,tomcat2
    worker.status.type=status
    worker.loadbalancer.sticky_session=1
    

  • 在 Apache 中加载模块与 JkWorkersFile，并通过 JkMount 挂载应用。

四、会话保持与集群

• Sticky Session（会话粘滞）
  • Nginx 可用 ip_hash 或在商业版启用主动健康检查与会话保持；Apache 使用 stickysession=JSESSIONID。
  • 需在 Tomcat 的 Engine 上设置 jvmRoute（与负载均衡器路由标识一致）：

    <
        Engine name="Catalina" defaultHost="localhost" jvmRoute="node1">
        
    

• Tomcat 集群会话复制（DeltaManager 示例）
  • 在 server.xml 的 Engine 内加入：

    <
        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="4000" autoBind="100"
                   selectorTimeout="5000" maxThreads="6"/>
        
        <
        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"/>
        
        <
        Interceptor className="org.apache.catalina.tribes.group.interceptors.MessageDispatchInterceptor"/>
        
      <
        /Channel>
        
      <
        Valve className="org.apache.catalina.ha.tcp.ReplicationValve" filter=""/>
        
      <
        ClusterListener className="org.apache.catalina.ha.session.ClusterSessionListener"/>
        
    <
        /Cluster>
        
    

  • 部署的应用 WEB-INF/web.xml 中加入 < distributable/> ，告知容器支持分布式会话。

五、健康检查、安全与监控

• 健康检查与故障转移
  • Nginx 可结合 max_fails/fail_timeout 做被动健康检查；Apache 可通过 nofailover 与 BalancerMember 参数控制故障处理策略。
• 安全加固
  • 对外仅暴露 80/443，限制管理端口访问；为 Nginx/Apache 配置 HTTPS/TLS；在云环境配合 安全组/防火墙 仅放行必要来源。
• 监控与调优
  • 建议接入 Prometheus + Grafana 监控请求量、5xx 错误、后端响应时间、连接池等指标；结合业务调整 worker 进程/连接数 与 Tomcat 线程池/连接器 参数。

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