浅析liunx负载均衡（apache篇）

什么是负载均衡？

负载均衡建立在现有网络结构之上，它提供了一种廉价有效透明的方法扩展网络设备和服务器的带宽、增加吞吐量、加强网络数据处理能力、提高网络的灵活性和可用性。负载均衡（Load Balance）其意思就是分摊到多个操作单元上进行执行，例如Web服务器、FTP服务器、企业关键应用服务器和其它关键任务服务器等，从而共同完成工作任务。

为什么使用负载均衡？

1、提高服务器响应速度，解决网络拥塞问题，达到高质量的网络访问效果。2、能够远距离为用户提供完全的透明服务,真正实现与地理位置无关性3、能够避免各种单点失效，既包括数据中心、服务器等的单点失效，也包括专线故障引起的单点失效。### 注：此实验，nginx做web服务器的负载均衡

环境配置：

            nginx服务器：192.168.117.6web服务器TomcatA：192.168.117.4web服务器TomcatB：192.168.117.5

注：此实验三台虚拟机均需关闭selinux，防火墙，以免不必要的报错

systemctl stop firewalld #关闭防火墙systemctl disable firewalld #关闭防火墙开机自启动getenforce #查看selinux的状态setenforce 0 #临时调整selinux为宽松模式sed -i 's/SELINUX=enforcing/SELINUX=disabled/' /etc/selinux/config #永久关闭selinux

web服务器配置：

注：运行tomcat服务，需要java环境。

[root@tomcat ~]# yum list all | grep jdk  #查看java软件包，本实例以java-1.8.0-openjdk为例[root@tomcat ~]# yum install java-1.8.0-openjdk -y[root@tomcat ~]# java -version  #查看java版本

本实例以apache-tomcat-8.0.30.tar.gz为例

tomcat官网：https://tomcat.apache.org/

注：以下两台tomcat的配置，除了web界面和server.xml配置不同，其他操作都是一样的

[root@tomcat ~]# cd /usr/local/src/ #此目录一般用于存放源码包，可以把下载的apache-tomcat-8.0.30.tar.gz放到此目录下[root@tomcat src]# tar xf apache-tomcat-8.0.30.tar.gz -C /usr/local/  #解压tar格式压缩包，-C（大写的C）选项，指定解压目录[root@tomcat src]# cd ..  #..代表上级目录[root@tomcat local]# lsapache-tomcat-8.0.30  bin  etc  games  include  lib  lib64  libexec  sbin  share  src  [root@tomcat local]# ln -sv apache-tomcat-8.0.30/ tomcat #给apache-tomcat-8.0.30作软链接，可以简单（不精确）的认为软链接之后，两目录完全相同[root@tomcat local]# cd tomcat/            [root@tomcat tomcat]# vim /etc/profile.d/tomcat.shexport CATALINA_HOME=/usr/local/tomcatexport PATH=$CATALINA_HOME/bin:$PATH#在/etc/profile.d/下创建一个tomcat.sh的文件，用来声明tomcat bin目录下的环境变量，换句话说：bin目录下的所有脚本，可以在任意路径下直接运行。1、创建web虚拟机特有的目录结构[root@tomcat ~]# mkdir /data/mywebapps/{lib,classes,WEB-INF,META-INF} -pv[root@tomcat ~]# tree /data/mywebapps//data/mywebapps/├── classes├── index.jsp├── lib├── META-INF└── WEB-INF注：一个webapp目录至少应有此5个文件[root@tomcat ~]# mkdir /data/logs #提供此web访问日志2、提供两个web界面[root@TomcatA~]# vim /data/mywebapps/index.jsp<%@ page language="java" %><html>  <head><title>TomcatA</title></head>  <body>    <h1><font color="blue">TomcatA.magedu.com</font></h1>    <table align="centre" border="1">      <tr>        <td>Session ID</td>    <% session.setAttribute("magedu.com","magedu.com"); %>        <td><%= session.getId() %></td>      </tr>      <tr>        <td>Created on</td>        <td><%= session.getCreationTime() %></td>     </tr>    </table>  </body></html>[root@TomcatB~]# vim /data/mywebapps/index.jsp<%@ page language="java" %><html>  <head><title>TomcatB</title></head>  <body>    <h1><font color="red">TomcatB.magedu.com</font></h1>    <table align="centre" border="1">      <tr>        <td>Session ID</td>    <% session.setAttribute("magedu.com","magedu.com"); %>        <td><%= session.getId() %></td>      </tr>      <tr>        <td>Created on</td>        <td><%= session.getCreationTime() %></td>     </tr>    </table>  </body></html>3、添加web虚拟机配置文件：[root@Tomcat A~]# vim /usr/local/tomcat/conf/server.xml1） <Engine name="Catalina" defaultHost="web.test.com" jvmRoute="TomcatA">2） <Host name="web.test.com" appbase="/data/mywebapps">           <Context path=""  docBase="/data/mywebapps" unpackWARs="true"  autoDeploy="true" />          <Valve className="org.apache.catalina.valves.AccessLogValve"  directory="/data/logs"             prefix="webA_access_log" suffix=".txt"             pattern="%h %l %u %t "%r" %s %b" /></Host>[root@TomcatB~]# vim /usr/local/tomcat/conf/server.xml1）<Engine name="Catalina" defaultHost="web.test.com" jvmRoute="TomcatB">2）<Host name="web.test.com" appbase="/data/mywebapps">          <Context path=""  docBase="/data/mywebapps" unpackWARs="true"  autoDeploy="true" />          <Valve className="org.apache.catalina.valves.AccessLogValve"  directory="/data/logs"             prefix="webB_access_log" suffix=".txt"             pattern="%h %l %u %t "%r" %s %b" /></Host>[root@tomcat ~]# configtest.sh  #查看server.xml配置文件是否有语法错误[root@tomcat ~]# catalina.sh start  #启动tomcat[root@tomcat ~]# netstat -tan | grep 8005 #管理jvm虚拟机的端口[root@tomcat ~]# netstat -tan | grep 8009 #ajp协议端口[root@tomcat ~]# netstat -tan | grep 8080 #http协议端口

注：下面三种负载的实现，需要上面这些配置的支持。

三种基于http负载均衡的简单解析：

第一种：Apache：        mod_proxy、        mod_proxy_http、        mod_proxy_balancerTomcat：        http connector第二种：Apache：        mod_proxy、        mod_proxy_ajp、        mod_proxy_balancerTomcat：        ajp connector第三种：                    Apache：        mod_jkTomcat：        ajp connector

第一种实现：

[root@httpd ~]# yum install httpd -y[root@httpd ~]# rpm -ql httpd #查看httpd相关的配置文件[root@httpd ~]# vim /etc/httpd/conf/httpd.conf注释掉  #DocumentRoot "/var/www/html"[root@httpd ~]# cd /etc/httpd/conf.d/[root@httpd conf.d]# vim lb_http.conf  #创建一个必须以.conf结尾文件Header add Set-Cookie "ROUTEID=.%{BALANCER_WORKER_ROUTE}e; path=/" env=BALANCER_ROUTE_CHANGED #session会话绑定<proxy balancer://lbcluster1> #定义集群lbcluster1BalancerMember http://192.168.117.4:8080 loadfactor=10 route=TomcatA #指定集群成员，loadfactor指定负载权重，route指定web服务器的标签，集群可以通过此标签找到这个集群成员BalancerMember http://192.168.117.5:8080 loadfactor=10 route=TomcatBProxySet Stickysession=ROUTEID #session会话绑定</proxy><VirtualHost *:80>ServerName web.test.comProxyVia on ProxyRequests off #关闭正向代理ProxyPreserveHost on #开启web虚拟机<Proxy *>    Require all granted</Proxy>ProxyPass / balancer://lbcluster1/ProxyPa***everse / balancer://lbcluster1/ #ProxyPass Reverse，因为前面被和谐了，分开写的，合在一起就可以了。<Location />    Require all granted</Location></VirtualHost>[root@httpd conf.d]# httpd -t #检查conf文件的语法格式是否正确[root@httpd conf.d]# systemctl start httpd.service[root@httpd conf.d]# netstat -tan | grep 80

客户端验证（本地物理机）：

http://192.168.117.6/index.jsp

第二种实现：

[root@httpd ~]# yum install httpd -y[root@httpd ~]# rpm -ql httpd #查看httpd相关的配置文件[root@httpd ~]# vim /etc/httpd/conf/httpd.conf注释掉  #DocumentRoot "/var/www/html"[root@httpd ~]# cd /etc/httpd/conf.d/[root@httpd conf.d]# vim lb_ajp.conf  #创建一个必须以.conf结尾文件Header add Set-Cookie "ROUTEID=.%{BALANCER_WORKER_ROUTE}e; path=/" env=BALANCER_ROUTE_CHANGED #session会话绑定<proxy balancer://lbcluster1> #定义集群lbcluster1BalancerMember ajp://192.168.117.4:8009 loadfactor=10 route=TomcatA #指定集群成员BalancerMember ajp://192.168.117.5:8009 loadfactor=10 route=TomcatBProxySet Stickysession=ROUTEID #session会话绑定</proxy><VirtualHost *:80>ServerName web.test.comProxyVia on ProxyRequests off #关闭正向代理ProxyPreserveHost on #开启web虚拟机<Proxy *>    Require all granted</Proxy>ProxyPass / balancer://lbcluster1/ProxyPa***everse / balancer://lbcluster1/ #ProxyPass Reverse，因为前面被和谐了，分开写的，合在一起就可以了。<Location />    Require all granted</Location></VirtualHost>注：与第一种基本相同，基于ajp协议，配置文件只需更改：http->ajp；8080->8009[root@httpd conf.d]# httpd -t #检查conf文件的语法格式是否正确[root@httpd conf.d]# systemctl start httpd.service[root@httpd conf.d]# netstat -tan | grep 80

客户端验证（本地物理机）：

http://192.168.117.6/index.jsp

第三种实现：

1、加载mod_jk模块[root@httpd ~]# yum install httpd-devel gcc -y #安装依赖[root@httpd ~]# cd /usr/local/src[root@httpd src]# wget http://archive.apache.org/dist/tomcat/tomcat-connectors/jk/tomcat-connectors-1.2.41-src.tar.gz #下载源码，此操作需主机可连外网[root@httpd src]# tar xf tomcat-connectors-1.2.41-src.tar.gz -C .. #..代表上级目录，即 /usr/local/[root@httpd src]# cd ../tomcat-connectors-1.2.41-src/native[root@httpd native]# which apxs # 查询apxs命令的可执行程序的路径[root@httpd native]# ./configure --with-apxs=/usr/bin/apxs #此处/usr/bin/apxs就是上个步骤which apxs查出的结果[root@httpd native]# make&&make install #编译安装[root@httpd native]# ls /etc/httpd/modules/mod_jk.so #查看mod_jk模块是否安装成功2、添加配置文件[root@httpd ~]# vim /etc/httpd/conf.d/lb_jk.conf # Load the mod_jkLoadModule  jk_module  modules/mod_jk.so #加载mod_jk模块JkWorkersFile  /etc/httpd/extra/workers.properties #指定被代理tomcat的属性JkLogFile  logs/mod_jk.log #指定日志目录JkLogLevel  debug #指定日志级别JkMount  /*  lbcluster1  #被代理web集群lbcluster1所有内容都可以通过代理访问JkMount  /status/  stat1 #访问192.168.117.4/status/可查看被代理tomcat状态，注：status后面的斜线不可省略，否则会报404，因为此处定义的/status/后面是加了斜线的，要保持一致[root@httpd ~]# mkdir /etc/httpd/extra/[root@httpd ~]#vim /etc/httpd/extra/workers.properties #此路径与上个配置文件定义JkWorkersFile的路径是一致的worker.list = lbcluster1,stat1 #工作列表：集群及集群状态worker.TomcatA.type = ajp13 #ajp协议worker.TomcatA.host = 192.168.117.4worker.TomcatA.port = 8009worker.TomcatA.lbfactor = 1 #负载权重worker.TomcatB.type = ajp13worker.TomcatB.host = 192.168.117.5worker.TomcatB.port = 8009worker.TomcatB.lbfactor = 2worker.lbcluster1.type = lbworker.lbcluster1.sticky_session = 0 #会话绑定，0对应关闭，1对应开启worker.lbcluster1.balance_workers = TomcatA, TomcatB #指定集群成员worker.stat1.type = status           [root@httpd ~]# httpd -t #检查配置文件语法是否正确[root@httpd ~]#systemctl start httpd[root@httpd ~]#netstat -tan | grep 80

客户端验证（本地物理机）：

http://192.168.117.6
http://192.168.117.6/status/

什么是负载均衡？

为什么使用负载均衡？

环境配置：

注：此实验三台虚拟机均需关闭selinux，防火墙，以免不必要的报错

web服务器配置：

注：运行tomcat服务，需要java环境。

本实例以apache-tomcat-8.0.30.tar.gz为例

tomcat官网：https://tomcat.apache.org/

注：以下两台tomcat的配置，除了web界面和server.xml配置不同，其他操作都是一样的

注：下面三种负载的实现，需要上面这些配置的支持。

三种基于http负载均衡的简单解析：

第一种实现：

客户端验证（本地物理机）：

第二种实现：

客户端验证（本地物理机）：

第三种实现：

客户端验证（本地物理机）：

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