Apache及Tomcat搭建集群环境过程解析

简介

在高并发的情况下，单一服务器的处理能力是有限的。为了提高网站的性能和稳定性，往往需要使用集群技术。其中，Apache服务器作为负载均衡器，可以将请求均衡地分配给不同的Tomcat服务器处理。本文将详细讲解Apache及Tomcat搭建集群的步骤及注意事项。

步骤

1. 安装Apache服务器

Apache服务器是搭建集群的核心，需要先安装。具体安装步骤如下：

步骤1：下载安装包

到官网 http://httpd.apache.org/download.cgi 下载最新的稳定版Apache服务器的压缩包，选择对应的系统版本。

步骤2：解压缩

解压缩压缩包到指定目录（如/usr/local/apache2）：

tar -zxvf httpd-2.4.43.tar.gz -C /usr/local
cd /usr/local
mv httpd-2.4.43 apache2

步骤3：编译安装

进入解压后的文件夹，进行配置和编译：

cd /usr/local/apache2
./configure --prefix=/usr/local/apache2
make
make install

步骤4：启动Apache服务器

cd /usr/local/apache2/bin
./apachectl start

如果出现如下信息，则表示Apache服务器启动成功：

[root@localhost bin]# ./apachectl start
(98)Address already in use: AH00072: make_sock: could not bind to address [::]:80
(98)Address already in use: AH00072: make_sock: could not bind to address 0.0.0.0:80
no listening sockets available, shutting down
AH00015: Unable to open logs

2. 安装Tomcat服务器

主要代码的执行都是在Tomcat服务器内完成的，所以需要先安装Tomcat服务器。具体安装步骤如下：

步骤1：下载安装包

到官网 http://tomcat.apache.org/download-70.cgi 下载最新的稳定版Tomcat服务器的压缩包，选择对应的系统版本。

步骤2：解压缩

解压缩压缩包到指定目录（如/usr/local/tomcat7）：

tar -zxvf apache-tomcat-7.0.100.tar.gz -C /usr/local
cd /usr/local
mv apache-tomcat-7.0.100 tomcat7

步骤3：启动Tomcat服务器

进入Tomcat安装目录下的bin文件夹，启动Tomcat服务器：

cd /usr/local/tomcat7/bin
./catalina.sh start

在浏览器中输入 http://localhost:8080/ 可以查看到Tomcat服务器的欢迎页面，表示Tomcat服务器启动成功。

3. 配置Apache反向代理和负载均衡

Apache服务器的核心作用是反向代理和负载均衡，我们需要对其进行配置。具体配置步骤如下：

步骤1：安装mod_jk

mod_jk是Apache服务器与Tomcat服务器之间的桥梁，实现反向代理和负载均衡的功能。在安装Apache服务器时，一般默认会安装mod_jk。如果没有安装，则需要手动安装。

步骤2：修改httpd.conf

在Apache服务器安装目录下的conf目录中，找到httpd.conf文件。在文件末尾添加如下内容：

# Load mod_jk module
LoadModule jk_module modules/mod_jk.so

# Define worker properties
worker.list=worker1,worker2

# Define worker1 properties
worker.worker1.type=ajp13
worker.worker1.host=localhost
worker.worker1.port=8009

# Define worker2 properties
worker.worker2.type=ajp13
worker.worker2.host=localhost
worker.worker2.port=8010

# Configure load balancer
JkMount /* worker1
JkMount /myapp/* worker2

以上配置定义了两个Tomcat服务器，分别为worker1和worker2，其中worker1监听8009端口，worker2监听8010端口。JkMount指令定义了哪些请求需要交给哪个Tomcat服务器处理。示例中，所有请求都交给worker1处理，而/myapp路径下的请求交给worker2处理。

步骤3：重启Apache服务器

在Apache服务器安装目录下的bin目录中，执行如下命令重启Apache服务器：

cd /usr/local/apache2/bin
./apachectl restart

重启成功后，可以在浏览器中输入http://localhost/，检测是否成功启用了负载均衡和反向代理。

示例

示例1：简单的集群环境

假设我们有两台服务器，分别搭载了一个Tomcat服务器，我们需要将Apache服务器作为负载均衡器，将请求均衡地分配给不同的Tomcat服务器处理。具体操作步骤如下：

1. 在服务器1上安装好Apache服务器和Tomcat服务器，在服务器2上安装好Tomcat服务器。
2. 分别修改Tomcat服务器的server.xml文件，在Connector标签中添加如下代码：

 <Connector port="8080"  
           protocol="HTTP/1.1"  
           connectionTimeout="20000"  
           redirectPort="8443"  
           URIEncoding="UTF-8"
           proxyName="www.jtrun.com"
           proxyPort="80"
           scheme="http"
           />

其中，proxyName、proxyPort和scheme属性用于定义请求的转发机制。

1. 修改Apache服务器的httpd.conf文件，在文件末尾添加如下配置：

LoadModule jk_module modules/mod_jk.so  
AddModule mod_jk.c
JkWorkersFile "/etc/httpd/conf/workers.properties"
JkMount /* loadbalancer

这里的workers.properties是一个Apache服务器与Tomcat服务器之间的映射配置文件，用于将请求分发到指定的Tomcat服务器上。

1. 在Apache服务器的conf目录下，创建workers.properties文件并添加如下配置：

#---------------------------------------------------------------------
# Define Tomcat instance for our Node1
#---------------------------------------------------------------------
worker.node1.port=8009                        
worker.node1.host=192.168.0.101 
worker.node1.type=ajp13
worker.node1.lbfactor=1                      

#---------------------------------------------------------------------
# Define Tomcat instance for our Node2
#---------------------------------------------------------------------
worker.node2.port=8009                        
worker.node2.host=192.168.0.102
worker.node2.type=ajp13
worker.node2.lbfactor=1                       

#---------------------------------------------------------------------
# Define the load balancer
#---------------------------------------------------------------------
worker.loadbalancer.type=lb
worker.loadbalancer.balance_workers=node1,node2
worker.loadbalancer.sticky_session=1    

其中，node1和node2是两台Tomcat服务器，分别监听8009端口；loadbalancer是Apache服务器的负载均衡器，balance_workers属性定义了哪些Tomcat服务器参与负载均衡，sticky_session属性指定会话保持方式。

1. 启动Tomcat服务器和Apache服务器。

示例2：使用Nginx作为负载均衡器

如果你不想使用Apache服务器作为负载均衡器，还可以使用其他的工具，比如Nginx。这里简单介绍一下Nginx作为负载均衡器的操作步骤。

1. 在Linux系统中安装Nginx服务器，具体步骤不再赘述。
2. 修改Nginx的配置文件nginx.conf，在http节点中添加如下代码：

upstream myapp {
    server 192.168.0.101:8080;
    server 192.168.0.102:8080;
}

server {
    listen 80 default_server;
    server_name www.jtrun.com;

    location / {
        proxy_pass http://myapp;
        proxy_set_header Host $host;
        proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
    }
}

其中，upstream指令定义了负载均衡器中有哪些Tomcat服务器，而server指令指定了Tomcat服务器的IP地址和监听端口。在server块中，location指令定义了转发请求的地址，proxy_pass属性指定了负载均衡的方式。

1. 启动Nginx服务器和Tomcat服务器。

结论

通过本文的介绍，我们了解到了如何使用Apache服务器和Tomcat服务器搭建集群环境，以及如何使用Nginx作为负载均衡器。同时，我们还应该注意一些细节问题，比如Tomcat服务器的版本匹配、集群环境下的会话管理等等。在使用集群技术的过程中，我们应该根据实际情况进行配置和调整，以提高网站的性能和稳定性。