tomcat集群环境下实现负载均衡、session共享

一、 高可用
     高可用HA(High Availability)是分布式系统稳定运行必须考虑的因素之一，它指的是通过处理减少系统不能提供服务的时间。比如说系统能够一直正常提供服务，我们就说这个系统可用性为100%。
     我们知道，单点系统是高可用的公敌，线上系统应该尽量避免单点。所以当前更多的线上系统保证高可用的原则是“集群化”，相同的服务，部署多台服务器，若其中一台服务器挂了，还有另外一台可以保证正常服务。
二、 实现原理

三、 项目环境
服务器(CentOS 7.2 64位)
负载均衡(nginx-1.9.9)
session共享(redis-5.0.0)
web应用服务器(apache-tomcat-8.5.35)

四、 安装nginx
nginx需要三个依赖库pcre、zlib、ssl，所以安装nginx之前先安装依赖库。
(1)安装pcre
注：不建议使用pcre2***，否则会出现如下异常：

安装目录根据自己来定：

①在线获取pcre：wget ftp://ftp.csx.cam.ac.uk/pub/software/programming/pcre/pcre-8.42.tar.gz
②解压：tar -zxvf pcre2-8.42.tar.gz
③cd pcre-8.42
④./configure
⑤make
⑥make install

(2)安装zlib

①在线获取zlib：wget https://zlib.net/fossils/zlib-1.2.11.tar.gz
②解压：tar -zxvf zlib-1.2.11.tar.gz
③cd zlib-1.2.11
④./configure
⑤make
⑥make install

(3)安装ssl

①在线获取ssl：wget http://www.openssl.org/source/openssl-1.0.1j.tar.gz
②tar -zxvf openssl-1.0.1j.tar.gz
③cd openssl-1.0.1j
④./config
⑤make
⑥make install

(4)安装nginx

①在线获取nginx：wget http://nginx.org/download/nginx-1.9.9.tar.gz
②解压：tar -zxvf nginx-1.9.9.tar.gz
③cd nginx-1.9.9
④./configure --with-pcre=/home/button***/pcre-8.42/ --with-zlib=/home/button/***/zlib-1.2.11/ --with-openssl=/home/button/***/openssl-1.0.1j/
⑤make
⑥make install

注：
(a)、with-pcre、with-zlib、with-openssl的路径根据自己路径进行修改。
(b)、安装的过程会将nginx安装到/usr/local/nginx目录下

启动nginx：

cd /usr/local/nginx/sbin
./nginx

看到如下页面则表示启动成功(端口默认80)：

五、 tomcat部署web项目

    复制两个tomcat，部署在同一台机器注意修改端口，将自己的项目复制到tomcat的webapp目录下。
例如访问目录如下：
http://192.168.1.150:8080/web/
http://192.168.1.151:8080/web/
注：为了看起来效果明显，可以将自己web项目显示的内容做一些区分，方便观察效果。

六、 nginx配置tomcat负载均衡
nginx配置多Tomcat服务器，修改conf/nginx.conf文件，在server标签上边添加upstream如下：

upstream nginxserver{
       server 192.168.1.150:8080 weight=1;
       server 192.168.1.151:8080 weight=1;
}

注：server标签中listen是nginx监听的端口，根据自己情况修改。

upstream配置的几点说明：
weight：为权重，weight越大，负载的权重就越大，访问被命中的几率就越大。
down：表示当前的server暂时不参与负载
max_fails：允许请求失败的次数默认为1.当超过最大次数时，返回proxy_next_upstream模块定义的错误

在location标签中添加”proxy_pass”，内容http://***; ***代表upstream名称。

proxy_pass http://nginxserver;

    说明：这里指定了部署的两个tomcat实例，分别为192.168.1.150:8080，192.168.1.151:8080，权重(weight)都为1。权重越大，表示访问时命中的几率越高。
    配置好之后就可以启动nginx了，访问http://nginx_ip:端口/***。不断刷新就可以看到两个tomcat会不断切换被访问到。这时发现sessionId不同，接下来实现session共享。

关于nginx的upstream几种配置方式：
(1)轮询(默认方式)
每个请求按时间顺序逐一分配到不同的服务器，如果服务器down掉，能自动剔除。
(2)weight(权重)
指定轮询的几率，weight和访问比率成正比，用于服务器性能不均的情况。
(3)ip_hash
每个请求按访问ip的hash结果分配，即每个访客固定访问一个服务器，这样可以解决session共享的问题。
例如：
upstream bakend {
ip_hash;
    server 192.168.1.150:8080;
    server 192.168.1.151:8080;
}
(4)fair（第三方）
按服务器的响应时间来分配请求，响应时间短的优先分配。
upstream backend {
    server 192.168.1.150:8080;
    server 192.168.1.151:8080;
    fair;
}
关于nginx更多更细致的配置，有兴趣可以自己研究一下。

七、 redis实现session共享
需要两个jar包，放置在tomcat的lib目录下：
下载地址：https://download.csdn.net/download/qq_26709459/10790707

redis-session-manager这个jar包源码从下面的地址获取，在此表示感谢。也感谢本次查询到所有资料的作者，希望大家能够互相学习。
https://github.com/chexagon/redis-session-manager

注：不同版本的tomcat所使用的jar包和配置可能会不同，根据自己使用环境自己探究吧，学习是永无止境的。
在tomcat/conf/context.xml中添加如下配置：

注：若redis是集群环境，使用如下配置：

再次访问并不断刷新，这次发现获取到的sessionId相同，完成session共享效果。