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tomcat集群负载均衡配置
阅读量：5891 次
发布时间：2019-06-19

本文共 15371 字，大约阅读时间需要 51 分钟。

hot3.png

  • 参考:
    • Tomcat与Apache或Nginx的集群负载均衡设置: 
    • Tomcat与Apache或Nginx连接和集群配置: 

系统环境设置

  • 准备三台redhat linux 5或 centos服务器：
    • 负载均衡服务器：Apache安装自带的web发布服务（httpd服务） IP地址：192.168.0.100
    • Tomcat发布服务器1：安装有两个发布服务tomcat1和tomcat2 IP地址：192.168.0.101
    • Tomcat发布服务器2：安装有两个发布服务tomcat3和tomcat4 IP地址：192.168.0.102
  • 统一对外部发布的地址是： （即负载均衡地址）
  • 在设定完成IP以后，最好先设置主机名和IP的对应关系：

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    cat /etc/hosts

    192.168.0.100    web.example.com           web       #add

    127.0.0.1        localhost.localdomain     localhost

    ::1              localhost6.localdomain6   localhost6

Tomcat发布器的安装

JDK安装

  • JDK软件最新版下载：
    • 点击排列的最左边一个大图标的“JDK”进入，
    • 接下来选择服务器的版本(如linux)，在“I agree”前面方框中打勾选中，再按“continue”下一步
    • 选择下面一个版本进行下载，如jdk-6u24-linux-i586.bin
    • 下载完成后上传到web服务器上的“/tools”目录下（自己建的目录）
  • JDK软件的安装

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    # 先查看当前JDK的版本是多少

    java –version

     

    # 进入下载目录，授权JDK文件的可执行权限

    cd /tools/

    chmod a+x jdk-6u24-linux-i586.bin

     

    # 执行JDK的安装解压缩，完成后按回车结束

    ./jdk-6u24-linux-i586.bin

     

    # 把解压出来的目录移动到/usr/local下面

    mv jdk1.6.0_24 /usr/local/
  • 配置JAVA的环境变量
    • 新建环境变量文件java.sh

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      cat > /etc/profile.d/java.sh <<EOF

      # set java environment

      export JAVA_HOME=/usr/local/jdk1.6.0_24

      export CLASSPATH=.:\$JAVA_HOME/lib/dt.jar:\$JAVA_HOME/lib/tools.jar

      export PATH=\$JAVA_HOME/bin:\$PATH

      EOF

      chmod a+x /etc/profile.d/java.sh
    • 重新登录终端，再次查询java的版本号是否升级了：java -version
  • Tomcat软件最新版下载：

（1）先选择Download下面的tomcat版本（如tomcat 7.0） （2）再点击“Core”下面的“tar.gz”进行下载，如apache-tomcat-7.0.12.tar.gz （3）下载完成后上传到web服务器上的“/tools”目录下（自己建的目录）

Tomcat安装

  • 安装tomcat

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    # 进入下载目录，进行解压缩：

    cd /tools

    tar zxvf  apache-tomcat-7.0.12.tar.gz

     

    # 复制并重命名目录到/usr/lcoal下面

    ls -l

    cp apache-tomcat-7.0.12 /usr/local/tomcat1     #(web1服务器)

    cp apache-tomcat-7.0.12 /usr/local/tomcat2     #(web1服务器)

    cp apache-tomcat-7.0.12 /usr/local/tomcat3     #(web2服务器)

    cp apache-tomcat-7.0.12 /usr/local/tomcat4     #(web2服务器)
  • 配置tomcat发布器的端口
    • web1服务器tomcat1:vi tomcat1/conf/server.xml(修改如下四个地方:）

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      <Server port="8005" shutdown="SHUTDOWN">         <!--'8005'改为'8001'端口-->

          <Connector port="8080" protocol="HTTP/1.1">  <!--'8080'发布端口改为'81'端口-->

          <Connector port="8009" protocol="AJP/1.3" redirectPort="8443" /> <!--改为'8011'端口-->

          <!--Engine name="Catalina" defaultHost="localhost"-->

          <Engine name="Catalina" defaultHost="localhost" jvmRoute="tomcat1">
    • web1服务器tomcat2:port:8002, http:82, ajp:8012, jvmRote:tomcat2
    • web1服务器tomcat3:port:8003, http:83, ajp:8013, jvmRote:tomcat3
    • web1服务器tomcat4:port:8004, http:84, ajp:8014, jvmRote:tomcat4
  • 在tomcat的server.xml配置参数据中增加session同步复制的设置
    • vi server.xml （增加下列代码，增加Engine后面的cluster中去）

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      <!--

      <Cluster className="org.apache.catalina.ha.tcp.SimpleTcpCluster"/>

      -->

      <!--下面的代码是实现session复制功能-->

      <Cluster className="org.apache.catalina.ha.tcp.SimpleTcpCluster" channelSendOptions="6">

            <Manager className="org.apache.catalina.ha.session.BackupManager"

                     expireSessionsOnShutdown="false"

                     notifyListenersOnReplication="true"

                     mapSendOptions="6"/>

            <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="192.168.100.63"    <!—这里填写本机IP地址-->

                        port="5000"

                        selectorTimeout="100" />

              <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.MessageDispatch15Interceptor"/>

              <Interceptor className="org.apache.catalina.tribes.group.interceptors.ThroughputInterceptor"/>

            </Channel>

       

            <Valve className="org.apache.catalina.ha.tcp.ReplicationValve"

                   filter=".*\.gif;.*\.js;.*\.jpg;.*\.png;.*\.htm;.*\.html;.*\.css;.*\.txt;"/>

            <Valve className="org.apache.catalina.ha.session.JvmRouteBinderValve"/>

            <Deployer className="org.apache.catalina.ha.deploy.FarmWarDeployer"

                      tempDir="/tmp/war-temp/"

                      deployDir="/tmp/war-deploy/"

                      watchDir="/tmp/war-listen/"

                      watchEnabled="false"/>

            <ClusterListener className="org.apache.catalina.ha.session.JvmRouteSessionIDBinderListener"/>

            <ClusterListener className="org.apache.catalina.ha.session.ClusterSessionListener"/>

      </Cluster>
  • 同时需要修改tomcat的web.xml配置参数才能真正实现session同步复制的设置
    • web.xml

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      <!--....--!>

          <welcome-file-list>

              <welcome-file>index.html</welcome-file>

              <welcome-file>index.htm</welcome-file>

              <welcome-file>index.jsp</welcome-file>

          </welcome-file-list>

      <distributable />   <!--在倒数第二行增加这个代码才能实现session同步复制功能-->

      </web-app>
  • 设置Tomcat发布服务开机自启动
    • 复制tomcat启动文件到开机目录下：cp tomcat1/bin/catalina.sh /etc/rc.d/init.d/tomcat1
    • 修改上面的tomcat1启动文件：vim /etc/rc.d/init.d/tomcat1（在文件的最顶上添加下列几行） 
      #chkconfig:35 85 15#description:tomcat1 serverCATALINA_HOME=/usr/local/tomcat1JRE_HOME=/usr/local/jdk1.6.0_24
    • 添加tomcat1到开机启动服务 
      chkconfig --add  tomcat1chkconfig --list tomcat1chkconfig tomcat1 onservice tomcat1 start
  • 其它三个tomcat2 、tomcat3 、tomcat4 也都按上面三步来做
  • 如何查看tomcat的启动过程
    • 方法一：用catalina.sh来启动:./catalina.sh run
    • 方法二：如果用./startup.sh启动的话，查看启动日志tail –f /usr/local/tomcat4/logs/catalina.out

Apache Proxy负载均衡

  • Apache发布器使用系统自带的httpd服务，在安装操作系统的时候先选择好服务器下面的web服务器组件。
  • 修改配置web发布服务的参数文件:
    • vim /etc/httpd/conf/httpd.conf （在最底下添加如下内容）

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      ServerName localhost:80      #发布的端口说明

      <VirtualHost *:80>

          ServerAdmin admin@china1168.com

          ServerName localhost

          ServerAlias localhost

          <proxy balancer://testcluster>  #testcluster可自己命名，没什么特别的意义

              BalancerMember ajp://192.168.0.101:8011 loadfactor=1 route=tomcat1 #要与tomcat中的ajp对应

              BalancerMember ajp://192.168.0.101:8012 loadfactor=1 route=tomcat2

              BalancerMember ajp://192.168.0.102:8013 loadfactor=1 route=tomcat3

              BalancerMember ajp://192.168.0.104:8014 loadfactor=1 route=tomcat4

          </proxy>

          ProxyRequests Off

          ProxyPass /server-status !

          ProxyPass /balancer-manager !

          ProxyPass / balancer://testcluster/ stickysession=JSESSIONID #注意balancer前面有空格

          ProxyPassReverse / balancer://testcluster/    #注意balancer前面有空格

      </VirtualHost>

      <Location /server-status>   #负载均衡服务器的状态查询，

          SetHandler server-status

      </Location>

      <Location /balancer-manager> #负载均衡服务器的管理查看，

          SetHandler balancer-manager

      </Location>
  • 负载均衡集群测试实例
    • 在tomcat目录下面的webapps文件夹中新建test测试文件:
    • mkdir webapps/test
    • vi test/index.jsp（文件内容如下） 
      <%@ page contentType="text/html; charset=UTF-8" %><%@ page import="java.util.*" %>Cluster App TestServer Info:<%request.setCharacterEncoding("UTF-8");out.println(request.getLocalAddr() + " : " + request.getLocalPort()+"
      ");%><%  out.println("
       ID " + session.getId()+"
      ");  // 如果有新的 Session 属性设置  String dataName = request.getParameter("dataName");  if (dataName != null && dataName.length() > 0) {     String dataValue = request.getParameter("dataValue");     session.setAttribute(dataName, dataValue);  }  out.print("Session 列表");  Enumeration e = session.getAttributeNames();  while (e.hasMoreElements()) {     String name = (String)e.nextElement();     String value = session.getAttribute(name).toString();     out.println( name + " = " + value+"
      ");         System.out.println( name + " = " + value);   }%>  
              
                   名称:
               
               
          值:
    • 对Apache负载均衡进行测试:
      • 登录测试首页： 
      • 登录管理界面： 可查看“Elected”的选中状态
      • 登录状态界面：
      • 同时查看各个tomcat的日志文件，看看上面提交的测试内容是在哪个tomcat中显示出来 
        tail -f /usr/local/tomcat1/logs/catalina.outtail -f /usr/local/tomcat2/logs/catalina.outtail -f /usr/local/tomcat3/logs/catalina.outtail -f /usr/local/tomcat4/logs/catalina.out
    • 正常情况下，提交的测试内容会在四个tomcat之间轮循显示，实现负载均衡。
  • 设置Apache发布服务开机自启动:chkconfig httpd on

Nginx负载均衡

nginx安装

  • 安装前必须要先下载相关联的配套软件包：
    • pcre套件包下载：  (一定要先安装)
    • nginx最新版下载：  (一定要安装)
    • openssl套件包下载： （可选安装）
  • 相关联软件的安装
    • pcre套件的安装，进入下载目录，进行解压缩：

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      cd /tools

      tar zxvf  pcre-8.12.tar.gz

      cd pcre-8.12

      ./configure   #默认是安装在/usr/local/目录下面，也可指定目录加参数 --prefix=/usr/local/

      make && make install
  • openssl套件的安装，进入下载目录，进行解压缩（可选）

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    cd /tools

    tar zxvf openssl-1.0.0d.tar.gz

    cd openssl-1.0.0d

    ./configure   # 默认是安装在/usr/local/目录下面，也可指定目录加参数 --prefix=/usr/local/

    make && make install
  • Nginx软件的安装和配置

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    cd /tools

    tar zxvf  nginx-1.0.0.tar.gz

    cd nginx-1.0.0

    ./configure   #默认是安装在/usr/local/目录下面，也可指定目录加参数 --prefix=/usr/local/

    make && make install
  • 测试安装是否成功

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    cd /usr/local/nginx/sbin/

    ./nginx -t

     

    nginx: the configuration file /usr/local/nginx/conf/nginx.conf syntax is ok

    nginx: configuration file /usr/local/nginx/conf/nginx.conf test is successful

nginx负载配置

  • vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf （修改增加下面的内容）

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    pid        logs/nginx.pid;

    upstream tomcat {                      # 负载均衡站点的名称为tomcat，可以自己取

        ip_hash;                           # 可选，根据来源IP方式选择web服务器，省略的话按默认的轮循方式选择web服务器

            server 192.168.0.101:81;       # web服务器的IP地址及tomcat发布端口

            server 192.168.0.101:82;

            server 192.168.0.102:83;

            server 192.168.0.102:84;

    }

    server {

        listen       80;                   # 站点侦听端口80

        server_name  localhost;            # 站点名称

     

        location / {

            root   html;

            index  index.html index.htm;

            proxy_pass http://tomcat;      # 负载均衡指向的发布服务tomcat

        }
  • 注意：
    • upstream部分要放在server { listen 80这部分的前面，不能放到下面去，不然会出错
    • proxy_pass部分要放在localtion这部分的括号里面，且http://后面跟的名称要与上面upstream中一样
  • 启动负载均衡服务

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    cd /usr/local/nginx/sbin/

    ./nginx -t # 测试配置有无错误

    ./nginx    # 启动服务

    netstat -tlnp | grep :80  #查看nginx端口的进程号

    kill -9 11274             #杀死nginx的主进程，11274是上面查询出来的主进程号，实际环境中不一定一样

     

    # 在线修改配置参数（在nginx启动的情况），并让它重新加载，其间nginx不用停止服务。

    vi nginx.conf

    kill -HUP `cat /usr/local/nginx/logs/nginx.pid`

     

    # 设置Nginx开机自动启动

    vim /etc/rc.d/init.d/nginx,增加内容

    #chkconfig:35 80 10

    #description:Nginx server

    /usr/local/nginx/sbin/nginx

     

    chmod a+x nginx

    chkconfig --add nginx

    chkconfig nginx on

Tomcat与Apache或Nginx连接和集群配置

Tomcat的连接方式

  • 官方文档参考：
  • Tomcat与Web服务器的连接方式有两种：
    • HTTP: HTTP连接器是Tomcat默认的方式，并且已经被使用。这种方式具有最低的延迟和最佳的整体性能。对于集群，需要一个支持粘性会话的web服务器在Tomcat前端。Tomcat支持mod_porxy(被默认包含在Apache HTTP Server 2.2)作为负载平衡器。值得注意的是，通常情况下HTTP proxy的性能低于AJP的性能，所以集群时AJP是优选。
    • AJP: 单个服务器，一个本地WEB服务器和一个Tomcat实例连接的效率通常低于单个Tomcat使用其默认的HTTP连接的方式，即使web应用大部分都是静态内容。如果为了某种原因，你需要整合一个本地WEB服务器，那么AJP连接将提供更好的效率。对于Tomcat集群，AJP连接是最有效的，其他功能和HTTP集群一样。

Tomcat7所支持的本地连接：

  1. JK 1.2 .x
  2. mod_proxy (Apache HTTP Server 2.2默认包含)

其他AJP连接器可能可以工作，但不再维护。

Tomcat 与 Apache HTTP Server2.4连接

HTTP连接

从上面的说明可以看出，如果你只需要一个Tomcat，那就直接用就好了，不用和Apache HTTP Server连接。如果需要多个Tomcat集群，就是AJP连接。所以用HTTP连接Apache和Tomcat这种情况应该不多，简单说明一下怎么连接： 取消两个module的注释：

LoadModule proxy_module modules/mod_proxy.soLoadModule proxy_http_module modules/mod_proxy_http.so

在httpd.conf文件中添加以下两行：

ProxyPass /webappname http://ip:8080/webappnameProxyPassReverse /webappname http://ip:8080/webappname

ip、端口号和webappname根据实际情况修改

说明：上述写法可能有安全隐患。不要使用ProxyRequests启用代理，除非对代理做了权限控制。否则对你的网络和互联网都是很大的危险。默认ProxyRequests为off。

参考：

AJP连接

AJP连接官方支持两种方式JK 1.2.x和mod_proxy。

JK是老牌连接器，被广泛使用和验证，值得信任，但是配置比较复杂。

mod_proxy是Apache2.2以后的默认设置，配置简单，但是因为比较新，所以没有经过大范围的验证。

网上JK的文档比较多，这里我们介绍一下mod_proxy的写法。其实跟HTTP的方式一样，只是把http://修改为ajp://就可以了。

取消两个module的注释

LoadModule proxy_module modules/mod_proxy.soLoadModule proxy_ajp_module modules/mod_proxy_ajp.so

在httpd.conf文件中添加以下行：

ProxyPass /webappname ajp://ip:8009/webappname

ip、端口号和webappname根据实际情况修改

AJP连接通常不需要设置ProxyPassReverse。

参考：

Apache HTTP Server2.4集群配置

如文章开始所述，Apache Http Server和Tomcat集群要用AJP方式连接

  • modules

同样集群可以用JK和mod_proxy两种方式，这里介绍mod_proxy的方式：

取消五个module的注释

LoadModule proxy_module modules/mod_proxy.soLoadModule proxy_ajp_module modules/mod_proxy_ajp.soLoadModule proxy_balancer_module modules/mod_proxy_balancer.soLoadModule slotmem_shm_module modules/mod_slotmem_shm.soLoadModule lbmethod_heartbeat_module modules/mod_lbmethod_heartbeat.so

根据负载均衡调度策略的不同，取消如下module的注释

LoadModule lbmethod_byrequests_module modules/mod_lbmethod_byrequests.soLoadModule lbmethod_bytraffic_module modules/mod_lbmethod_bytraffic.soLoadModule lbmethod_bybusyness_module modules/mod_lbmethod_bybusyness.so
  • 示例配置:

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    <Proxy balancer://mycluster>   #定义一个集群，起个名字

        #定义集群成员。loadfactor是权重，数值越大权重越大被分配的请求约多。route和Tomcat中配置的jvmRoute一至。

        #还有一些参数可以添加，比如：max=20 ttl=120 retry=300 timeout=15，详细参考：#proxypass

        BalancerMember ajp://ip:8019 loadfactor=1 route=tomcat7_a

        BalancerMember ajp://ip:8029 loadfactor=2 route=tomcat7_b

        #热备服务器，只有在上面的BalancerMember都坏掉之后才会被启用。

        BalancerMember ajp://ip:8009 status=+H

        #现有3种负载均衡调度策略

        #byrequests：请求计数（Request Counting）

        #bytraffic：流量加权计数（Weighted Traffic Counting）

        #bybusyness：挂起请求计数（Pending Request Counting）

        #默认是byrequests

        ProxySet lbmethod=bytraffic

    </Proxy>

    ProxyPass /examples  balancer://mycluster/examples  #设置代理连接
  • 负载均衡器的粘性

当一个请求被代理到某个节点，接下来同一个用户的请求都将被代理到相同的节点。很多均衡器通过一张记录客户端ip和节点的关系表来实现这个特性。这种方式对客户端和节点都是透明的，但是存在一些问题：如果客户端藏在某些代理之后将导致负载分布不均，当客户端使用动态IP地址，并在请求间变更，将失去粘性，关系表溢出将导致错误等问题。

mod_proxy_balancer通过两种方式实现粘性：cookies和URL encoding。cookie可以被Apache服务器和节点使用，URL encoding通常在节点中使用。

下面的例子使用mod_headers提供负载均衡粘性，即使节点服务器没有设置合适的session cookie。

Header add Set-Cookie "ROUTEID=.%{BALANCER_WORKER_ROUTE}e; path=/" env=BALANCER_ROUTE_CHANGED
    
      ......
    ProxyPass /test balancer://mycluster

env变量有6种，参考：

以下配置同时支持cookies和URL encoding

ProxyPass /test balacer://mycluuster stickysession=JSESSIONID|jsessionid scolonpathdelim=On
    
         BlancerMember http://192.168.1.50:80 route=node1    BlancerMember http://192.168.1.51:80 route=node2
  • Log 
    LogFormat "%v %h %l %u %t \"%r\" %{Set-Cookie}o %{BALANCER_SESSION_STICKY}e %{BALANCER_SESSION_ROUTE}e %{BALANCER_WORKER_ROUTE}e %>s %b" balance_commonCustomLog logs/balance_log balance_common

将集群的日志写到Apache服务器目录下的logs/balance_log文件中。

参考：

  • 均衡器管理界面

需要mod_status。管理页面可以动态更新集群成员，修改平衡器的属性和特定成员或使之离线。

    
         SetHandler balancer-manager    Require ip 192.168

你可以通过http://your.server.name/balancer-manager访问管理页面。

注意，只有balancers在<Location ...>之外定义，才能使用管理页面。

Tomcat 与 Nginx连接

HTTP连接

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server {                     #添加一个站点

    listen       82;         #设置端口

    server_name  localhost;  #站点名称/域名

 

    location / {             #设置路径

        proxy_pass http://ip:8080;  #http代理，指向tomcat http地址

    }

}

在nginx.conf文件中添加一个server{}，listen设置端口，server_name设置域名，location设置目录。

proxy_pass是http代理，指向tomcat地址。

修改后conf后，nginx -s reload就可以热更新了，很方便。

AJP连接

关于AJP连接，有一种说法是Nginx采用连接池，所以HTTP方式的连接不比AJP方式差。

有人的测试结果是Nginx通过HTTP连接Tomcat 性能略强于Apache通过AJP连接Tomcat。

参见：

Nginx本身并不支持AJP连接，但有人写了一个nginx_ajp_module来支持ajp。由于是第三方控件，所以请在充分测试后使用。

  • 下载地址：
  • 安装 
    cd nginx_dir/patch -p1 < /tools/nginx_ajp_module/ajp.patch./configure --prefix=/usr/nginx1.5.3 --add-module=/tools/nginx_ajp_modulemakemake install

先到nginx安装文件的目录下，打ajp补丁，重新配置configure，编辑，安装。

  • 配置nginx.conf文件

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    server {

        listen       82;

        server_name  localhost;

     

        location / {

            ajp_keep_conn on;       #设置是否保持连接

            ajp_pass ajp://ip:8009; #Tomcat ajp连接地址和端口

        }

    }

其他配置详情参考：

Nginx集群配置

HTTP

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upstream tomcat_http {       #用upstream定义一组服务器

    #ip_hash通过记录客户端ip实现粘性session。有一个第三方的module可以用cookie实现粘性：

    ip_hash;

    #通过server定义多个服务器

    #weight是权重，默认为1。

    #max_fails和fail_timeout配合使用，在fail_timeout时间内通信失败达到max_fails的次数后，此服务器在fail_timeout时间内被认为不可用。

    server 192.168.50.65:8090 weight=2;

    server 192.168.50.65:8091 max_fails=3 fail_timeout=30s;

 

    #keepalive为连接开启缓存，并设置缓存连接的最大数量。

    keepalive 10;

 }

 

 server {

    listen       82;

    server_name  localhost;

 

    location / {

        #将proxy_pass后的服务器地址，变为upstream的名字

        proxy_pass http://tomcat_http;

    }

}

更多参数说明参考：

AJP

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upstream tomcat_ajp {    # upstream定义一组服务器

    #srun_id同Tomcat配置中Engine的jvmRoute。

    server 192.168.50.65:8019 srun_id=tomcat7_a weight=2;

    server 192.168.50.65:8029 srun_id=tomcat7_b;

 

    #用cookie方式实现粘性session

    jvm_route $cookie_JSESSIONID reverse;

    keepalive 10;

}

 

server {

    listen       82;

    server_name  localhost;

 

    location / {

        ajp_keep_conn on;

        ajp_pass tomcat_ajp;  #指定连接到哪个upstream上

    }

}

转载于:https://my.oschina.net/u/818848/blog/699126

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