Tomcat与Nginx集群

在本地开发项目时，我们通常只会将代码部署到一台服务器上。然而，在实际项目中，为了更好地应对突发情况，我们可能将代码部署在多台服务器上，尽可能地避免因为网站发生故障，造成正常服务中断的情况。在Java Web开发过程中，我们使用多台Tomcat服务器搭建服务器集群。

Tomcat集群的作用

Tomcat集群主要有以下两个作用：

提高服务性能，并发能力以及高可用性
提供项目架构的横向扩展能力

Tomcat集群实现原理

在本章中，Tomcat集群的实现是通过Nginx负载均衡进行请求转发而产生的。

Tomcat集群引发的问题及解决方案

在Tomcat集群的情况下，将会产生了以下问题：

Session登录信息存储及读取的问题
服务器定时任务并发的问题，…

因此，在使用Tomcat集群的时候，我们要注意到这些问题。

针对上面的Session登录信息存储及读取的问题，我们可以使用下面两种方案：

采用nginx ip哈希策略，将相同ip的请求转发到同一台服务器上
- 优点：可以不改变现有技术架构，直接实现横向扩展
- 缺点：容易导致服务器请求(负载)不平均，完全依赖ip哈希的结果；在ip变化的环境下将无法服务
将SessionId存储到Cookie中，无论用户在哪台服务器登录，都从Cookie中获取SessionId，并将Session信息存储到Redis中，当用户需要获取登录信息时，从Redis中获取相关信息
为了解决服务器定时任务并发的问题，我们将使用分布式锁来处理该问题。

Nginx负载均衡配置

对于Nginx来说，负载均衡主要有以下几种配置方式：

轮询(默认)
权重
ip哈希
url哈希(第三方)
fair(第三方)

轮询方式

使用轮询进行负载均衡，其主要优缺点如下：

优点：实现简单

缺点：不考虑每台服务器处理能力

轮询方式的主要配置如下：

upstream www.happymmall.com {
	server www.happymmall.com:8080;	
	server www.happymmall.com:9080;
}

权重方式

使用权重进行负载均衡，其主要优点如下：

优点：考虑了每台服务器处理能力的不同，在这个配置中使用了weight，若不使用，则默认为1

权重方式的主要配置如下：

upstream www.happymmall.com {
	server www.happymmall.com:8080 weight=15;
	server www.happymmall.com:9080 weight=10;
}

ip哈希方式

使用ip哈希进行负载均衡，其主要优点如下：

优点：能实现同一用户访问同一个服务器

缺点：根据ip哈希，会造成请求访问分布不平均

ip哈希方式的主要配置如下：

upstream www.happymmall.com {
	ip_hash;
	server www.happymmall.com:8080;
	server www.happymmall.com:9080;
}

url哈希方式

使用url哈希进行负载均衡，其优缺点如下：

优点：能实现同一服务访问同一服务器

缺点：根据url哈希分配请求会不平均，请求频繁的url会请求到同一服务器

url哈希方式的主要配置如下：

upstream www.happymmall.com {
	server  www.happymmall.com:8080;
	server  www.happymmall.com:9080;
	hash $request_uri;
}

fair方式

使用fair进行负载均衡，按后端服务器的响应时间来分配请求，响应时间短的优先分配

upstream www.happymmall.com {
	server  www.happymmall.com:8080;
	server www.happymmall.com:9080;
	fair;
}

Tomcat单机部署多应用

为了实现单机部署多应用，我们需要准备多个Tomcat，在本章中，我们实现两个Tomcat集群，准备两个Tomcat：Tomcat1和Tomcat2

配置环境变量

在windows环境下，我们配置6个环境变量：

Tomcat1：CATALINA_1_BASE、CATALINA_1_HOME、TOMCAT_1_HOME，指向Tomcat1根目录
Tomcat2：CATALINA_2_BASE、CATALINA_2_HOME、TOMCAT_2_HOME，指向Tomcat2根目录

配置Tomcat

除了配置环境变量以外，我们还需要配置这两个Tomcat。

Tomcat1：

修改bin目录下的catalina.bat：
- 查找该文件下的所有CATALINA_BASE，替换为CATALINA_1_BASE
- 查找该文件下的所有CATALINA_HOME，替换为CATALINA_1_HOME
修改bin目录下的startup.bat：
- 查找该文件下的所有CATALINA_BASE，替换为CATALINA_1_BASE
- 查找该文件下的所有CATALINA_HOME，替换为CATALINA_1_HOME

Tomcat2：

修改conf目录下的server.xml：
- 修改<Server port="8005" shutdown="SHUTDOWN">中的端口8005为9005
- 修改<Connector port="8080" protocol="HTTP/1.1" connectionTimeout="20000" redirectPort="8443" URIEncoding="UTF-8" />中的端口8080改为9080
- 修改<Connector port="8009" protocol="AJP/1.3" redirectPort="8443" />中的端口8009改为9009
修改bin目录下的catalina.bat：
- 查找该文件下的所有CATALINA_BASE，替换为CATALINA_2_BASE
- 查找该文件下的所有CATALINA_HOME，替换为CATALINA_2_HOME
修改bin目录下的startup.bat：
- 查找该文件下的所有CATALINA_BASE，替换为CATALINA_2_BASE
- 查找该文件下的所有CATALINA_HOME，替换为CATALINA_2_HOME

启动服务器

启动Tomcat1，查看打印出的CATALINA_1_BASE，CATALINA_1_HOME：

tomcat1

启动Tomcat2，查看打印出的CATALINA_2_BASE，CATALINA_2_HOME：

tomcat2

若能够正常启动，且其打印出的信息和服务器相对应，则表示配置成功

配置Nginx

upstream www.happymmall.com{
	server www.happymmall.com:8080 weight=1;
	server www.happymmall.com:9080 weight=1;
}
server {
    listen 80;
    autoindex on;
    server_name happymmall.com www.happymmall.com;
    access_log D:/access.log combined;
    index index.html index.htm index.jsp index.php;
    #error_page 404 /404.html;
    if ( $query_string ~* ".*[\;'\<\>].*" ){
        return 404;
    }
    location / {
        proxy_pass http://www.happymmall.com ;
        add_header Access-Control-Allow-Origin *;
    }
}

修改host文件

为了使用Nginx配置的域名，我们修改host文件，添加一条配置127.0.0.1 www.happymmall.com

Tomcat多机部署多应用

多机部署比单机多实例简单得多，只需要在每台主机安装一个Tomcat即可

如果一个机器部署一个Tomcat实例，不用修改
如果一个机器部署多个Tomcat实例，参照上一节的方法
若使用不同的机器上的Tomcat实现Tomcat集群，需要保证各机器之间的网络是互通的，Nginx装在任意一台机器上即可，也可把Nginx服务独立出来一台

Tomcat与Nginx集群步骤总结

通过上文，我们可以了解Tomcat与Nginx集群的基本实现步骤

配置各Tomcat相应的环境变量CATALINA_BASE、CATALINA_HOME、TOMCAT_HOME
配置各Tomcat配置文件对应的CATALINA_BASE、CATALINA_HOME
配置Nginx负载均衡，通过Nginx负载均衡整合Tomcat实现Tomcat集群