Ubuntu Tomcat 集群配置实操指南

一 架构与准备

• 架构建议：前端使用 Nginx/Apache HTTPD 做负载均衡，后端部署 2 个及以上 Tomcat 实例 组成集群，开启会话复制（如 DeltaManager），实现高可用与横向扩展。
• 环境与版本：操作系统建议 Ubuntu 20.04+；JDK 8/11；Tomcat 9/10（各节点版本保持一致）。
• 基础准备：安装 JDK 并配置环境变量（如 JAVA_HOME），下载解压 Tomcat 到不同目录（如 /opt/tomcat1、/opt/tomcat2），保证各实例端口不冲突。
• 主机名解析与网络：在 /etc/hosts 为各节点配置主机名与内网 IP，确保 InetAddress.getLocalHost().getHostAddress() 返回非 127.0.0.1 的地址，避免集群通信异常。
• 时间同步：所有节点启用 NTP 时间同步，避免因时间漂移导致会话过期判断异常或集群不稳定。
• 防火墙放行：开放 HTTP 80/443（或 8080）、AJP 8009（如使用 AJP）、以及集群通信端口（见下文的 Receiver 端口 与 组播 45564/UDP）。

二 安装与端口规划

• 安装 Tomcat（示例以 Tomcat 9 为例，两台节点分别解压到不同目录）：
  • 下载与解压：
    • wget https://dlcdn.apache.org/tomcat/tomcat-9/v9.0.87/bin/apache-tomcat-9.0.87.tar.gz
    • sudo tar -zxvf apache-tomcat-9.0.87.tar.gz -C /opt
    • sudo mv /opt/apache-tomcat-9.0.87 /opt/tomcat-cluster-node1
    • 在另一台节点重复，目录改为 /opt/tomcat-cluster-node2
• 环境变量（可选，便于多实例管理）：
  • echo ‘export CATALINA_HOME=“/opt/tomcat-cluster-node1”’ >> /etc/profile
  • echo ‘export PATH=$PATH:$CATALINA_HOME/bin’ >> /etc/profile
  • source /etc/profile
• 端口规划（示例两台机器的实例端口规划如下，可按需调整）：

• 在同一台机器运行多个实例时，必须确保 Server port、HTTP、AJP、Receiver port 均不冲突；必要时为各实例设置不同的 jvmRoute（配合 AJP 粘性会话）。

三 配置 Tomcat 集群与会话复制

• 方式 A 快速默认集群（适合节点数较少，如少于 10 台）：
  • 在 $CATALINA_HOME/conf/server.xml 的 中取消注释或新增：
  • 将需要会话复制的应用在其 WEB-INF/web.xml 中加入：
  • 确保放入 Session 的对象实现 java.io.Serializable。以上即可完成最简集群与会话复制。
• 方式 B 显式配置（可控性与可观测性更好）：
  • 在 内添加如下 Cluster 配置，按需调整端口与网卡：
    • - - - - - - - - - - - - -
  • 关键说明：
    • Membership 使用组播 228.0.0.4:45564/UDP 发现成员；跨机房或云环境若无组播，可改用 StaticMembershipInterceptor 静态配置成员。
    • Receiver port=“4000” 为接收复制消息端口，同一物理机多实例需改为不同端口。
    • Manager 可用 DeltaManager（全量复制，适合小集群）或 BackupManager（备份复制，适合较大集群）。
    • 将需要会话复制的应用加入 ，并确保会话属性对象可序列化。

四 配置负载均衡

• 方案 1 Apache HTTP Server + mod_jk（AJP）：
  • 安装模块：sudo apt-get install libapache2-mod-jk
  • 配置 workers.properties（示例为两台节点）：
    • worker.list=loadbalancer,status
    • worker.tomcat1.port=8009
    • worker.tomcat1.host=192.168.0.11
    • worker.tomcat1.type=ajp13
    • worker.tomcat1.lbfactor=1
    • worker.tomcat2.port=8009
    • worker.tomcat2.host=192.168.0.12
    • worker.tomcat2.type=ajp13
    • worker.tomcat2.lbfactor=1
    • worker.loadbalancer.type=lb
    • worker.loadbalancer.balance_workers=tomcat1,tomcat2
    • worker.loadbalancer.sticky_session=1
    • worker.status.type=status
  • 启用模块并配置 mod_jk：
    • a2enmod jk
    • 在 /etc/apache2/mods-enabled/jk.conf 或 apache2.conf 中：
      • LoadModule jk_module modules/mod_jk.so
      • JkWorkersFile /path/to/workers.properties
      • JkLogFile /var/log/apache2/mod_jk.log
      • JkLogLevel info
    • <VirtualHost *:80>
      • ServerName yourdomain.com
      • JkMount /* loadbalancer
      • JkMount /jk-status status
  • 重启 Apache：sudo systemctl restart apache2。
• 方案 2 Nginx 或 HAProxy（HTTP）：
  • Nginx 示例（HTTP 轮询）：
    • upstream backend {
      • server 192.168.0.11:8080;
      • server 192.168.0.12:8080;

      • 如需会话保持（粘性会话），可添加：ip_hash;

      • }
    • server {
      • listen 80;
      • location / {
        • proxy_pass http://backend;
        • }
      • }
  • HAProxy 示例（HTTP 轮询）：
    • frontend http-in
      • bind *:80
      • default_backend servers
    • backend servers
      • balance roundrobin
      • server s1 192.168.0.11:8080 check
      • server s2 192.168.0.12:8080 check
  • 提示：使用 HTTP 代理时，Tomcat 侧通常无需开启 AJP；使用 AJP 时选择 mod_jk 更常见。

五 部署与验证

• 部署应用：将应用（已加入 ）部署到各节点的 webapps，或统一共享目录；确保应用会话对象可序列化。
• 启动顺序：先启动所有 Tomcat 实例，再启动 Apache/Nginx/HAProxy。
• 验证要点：
  • 访问应用，观察日志是否出现 JOINED/MESSAGE 等集群事件；使用 PSI Probe 等工具查看节点与会话状态。
  • 会话粘性与复制：
    • 使用 mod_jk + sticky_session=1 时，刷新页面 JSESSIONID 后缀通常不变；关闭当前节点后，若会话仍可用，说明会话复制生效（或会话保持生效）。
    • 关闭 sticky_session 或节点宕机后仍能保持登录，说明会话复制在集群内生效。
  • 组播连通性（如采用组播发现）：在节点上抓包或利用工具测试 228.0.0.4:45564/UDP 的收发，确保网络与防火墙策略允许。
• 常见问题与优化：
  • 节点无法互相发现：检查 组播地址/端口 一致、网络与防火墙放行 45564/UDP；云环境若无组播，改用 StaticMembershipInterceptor 静态成员配置。确认 Receiver address 为本机非 127.0.0.1 的 IP，且多实例 Receiver port 不冲突。
  • 会话不复制或丢失：应用 web.xml 缺少 、会话对象未实现 Serializable、或 ReplicationValve 未生效。
  • 时间不同步导致会话过期判断异常，启用 NTP 同步时间。
  • 单台机器运行多实例：必须修改 SHUTDOWN、HTTP、AJP、Receiver 端口，避免端口冲突；必要时为各实例设置不同的 jvmRoute（配合 AJP 粘性会话）。
  • 高可用增强：在 Apache/Nginx/HAProxy 前增加 Keepalived 实现 VRRP 虚拟 IP，避免单点故障。