青蛙学Linux—Apache+Tomcat实现动静分离以及负载均衡

青蛙学Linux—Apache+Tomcat实现动静分离以及负载均衡
Apache+Tomcat的架构可以充分发挥各自的优点，消除各自的缺点。Apache做为一个高效的Web服务器只支持静态网页，无法处理动态网页，而Tomcat可以处理基于JAVA的动态页面，却在静态页面的处理上效率不高；Apache的配置简单，功能强大，而Tomcat的可配置性差，且性能无法与Apache相提并论。

1、Apache与Tomcat的连接器

Apache通过连接器与Tomcat进行连接，常用的连接器有以下四种：
- mod_jk2：比较早的一种连接器，在动静页面过滤上可以使用正则表达式，配置灵活。但是mod_jk2已经没有开发人员支持，停止版本更新了
- mod_jk：mod_jk2的继承者，支持Apache 1.x和Apache 2.x版本，是最常用的也是效率最高的连接器
- proxy_ajp：专门为整合Tomcat而开发的一个连接器，通过ajp协议代理对于Tomcat的请求
- http_proxy：通过普通反向代理的方式与Tomcat进行连接，实现的功能少且效率低
这里将介绍通过mod_jk连接器来连接Tomcat。

2、Apache+Tomcat实现动静分离

这里通过一个例子的方式来介绍Apache+Tomcat来实现Web的动静分离。

实验环境：
- 操作系统CentOS 7.6.1810，IP地址192.168.0.88
- JDK版本1.8.0_191，安装路径/usr/local/jdk
- Tomcat版本8.5.37，安装路径/usr/local/tomcat
- Apache版本2.4.37，安装路径/usr/local/httpd
- Tomcat Connectors（mod_jk）版本1.2.46
Apache与Tomcat安装在同一台主机，通过mod_jk进行连接，实现Web的动静分离。

2.1、安装JDK和Tomcat

JDK和Tomcat的安装参考https://www.cnblogs.com/yu2006070-01/p/10223656.html。

2.2、安装Tomcat Connectors（mod_jk）

这里我们使用Tomcat Connectors的源码进行安装，安装前先通过YUM安装以下依赖包：
```
[root@localhost apps]# yum install libtool autoconf
```
解压Tomcat Connectors源码包并进入源码目录，Tomcat Connectors的源码安装有所不同，必须先通过源码目录下的native目录中的buildconf.sh脚本生成configure脚本后才可以进行编译安装：
```
[root@localhost tomcat-connectors-1.2.46-src]# cd native/
[root@localhost native]# ./buildconf.sh
```
执行configure，并调用Apache的apxs来生成一个Apache模块：
```
[root@localhost native]# ./configure --with-apxs=/usr/local/httpd/bin/apxs
```
configure运行完毕无报错后，执行：
```
[root@localhost native]# make && make install
```
命令执行完毕后将会在Apache安装目录下的modules目录中生成一个名为mod_jk.so的模块文件，至此，Tomcat Connectors安装完毕。

2.3、使用mod_jk连接器

要使用mod_jk必须先在Apache中启用mod_jk.so模块，在httpd.conf文件中添加：
```
LoadModule jk_module modules/mod_jk.so
```
继续向httpd.conf中添加如下配置：
```
JkWorkersFile /usr/local/httpd/conf/workers.properties
JkMountFile /usr/local/httpd/conf/uriworkermap.properties
JkLogFile /usr/local/httpd/logs/mod_jk.log
JkLogLevel info
JkLogStampformat "[%a %b %d %H:%M:%S %Y]"
```
- JkWorkersFile：定义Tomcat workers配置文件，在该文件中可以定义连接到哪台运行Tomcat的主机
- JkMountFile：定义Tomcat workers的URL映射文件，即页面过滤规则
- JkLogFile：定义mod_jk的日志文件
- JkLogLevel：定义mod_jk的日志输出等级
- JkLogStampformat：定义mod_jk的日志输出格式
接下来需要创建Tomcat workers。Tomcat workers是一个服务于Web Server、等待执行servlet/JSP的Tomcat实例。Tomcat workers需要workers.properties、uriworkermap.properties和mod_jk.log三个文件，mod_jk.log会在Apache启动时自动创建，这里只需要创建workers.properties和uriworkermap.properties即可。

workers.properties配置文件

workers.properties文件用于指定连接一台或一组Tomcat主机，配置如下（这里设置连接本机的Tomcat）：
```
worker.list=tomcat1            # 定义一台或一组Tomcat主机
worker.tomcat1.port=8009       # 连接Tomcat的端口，mod_jk通过ajp协议连接Tomcat，默认端口为8009
worker.tomcat1.host=localhost  # Tomcat主机的IP地址或主机名
worker.tomcat1.type=ajp13      # 连接Tomcat时使用的方式，常用的值有：ajp13 - 常用；lb - 负载均衡；status - 状态页
worker.tomcat1.lbfactor=1      # Tomcat主机的权重
```
uriworkermap.properties配置文件

uriworkermap.properties是Tomcat worker的URL映射文件，用来定义哪些URL由Tomcat处理，哪些由Apache处理；mod_jk会定期检查该文件是否有更新，单独使用该文件可以在修改规则之后不用重启Apache；该文件支持正则。

这里配置.html、.jpg、.css、.js交由Apache处理，其他全部交由Tomcat处理，配置如下：
```
/*=tomcat1
!/*.html=tomcat1
!/*.jpg=tomcat1
!/*.css=tomcat1
!/*.js=tomcat1
```
注意：！表示取反，具有高优先级

2.4、Apache配置虚拟主机

在Apache中配置一个域名为www.abc.com的虚拟主机，虚拟主机根目录为/data/www.abc.com：
```
<VirtualHost *:80>
    ServerAdmin xxx
    DocumentRoot "/data/www.abc.com"
    ServerName www.abc.com
    ServerAlias abc.com
    ErrorLog "logs/www.abc.com-error_log"
    CustomLog "logs/www.abc.com-access_log" common
    <Directory "/data/www.abc.com">
        Options Indexes FollowSymLinks
        AllowOverride None
        Require all granted
    </Directory>
    JkMountFile /usr/local/httpd/conf/uriworkermap.properties
</VirtualHost>
```
2.5、Tomcat配置虚拟主机

Tomcat中的虚拟主机必须配置与Apache的虚拟主机相同的域名，并且根目录必须指向Apache对应虚拟主机的根目录。配置如下：
```
<Host name="www.abc.com"  appBase="webapps"
      unpackWARs="true" autoDeploy="true">
  <Context path="" docBase="/data/www.abc.com"/>
</Host>
```
2.6、验证配置

在/data/www.abc.com目录下有index.html和info.jsp两个文件，info.jsp文件为JSP探针文件，index.html文件内容如下：
```
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>Title</title>
</head>
<body>
<h3>www.abc.com</h3>
<h4>这是一个虚拟主机</h4>
</body>
</html>
```
此时，配置完mod_jk模块后尚未重启Apache，配置还未生效，这里首先分别访问Apache和Tomcat的虚拟主机：

www.abc.com

www.abc.com:8080/info.jsp

重启Apache使mod_jk模块生效，然后访问：

www.abc.com

www.abc.com/info.jsp

3、Apache+Tomcat实现Tomcat的负载均衡

3.1、共享虚拟主机根目录

多台Tomcat可通过NFS共享一个虚拟主机根目录。注意，每台Tomcat访问NFS时使用的UID和GID应该一致，以避免权限的问题。

3.2、workers.properties配置

这里添加了一台IP地址为192.168.0.110的Tomcat主机与当前主机结合实现负载均衡，此时需要修改workers.properties文件的内容，如下：
```
worker.list=loadbalancer
worker.tomcat1.port=8009
worker.tomcat1.host=192.168.0.88
worker.tomcat1.type=ajp13
worker.tomcat1.lbfactor=1
worker.tomcat2.port=8009
worker.tomcat2.host=192.168.0.110
worker.tomcat2.type=ajp13
worker.tomcat2.lbfactor=1
work.loadbalancer.type=lb
work.loadbalancer.balance_workers=tomcat1,tomcat2
```
3.3、uriworkermap.properties配置

由于我们修改了worker名称，所以uriworkermap.properties文件也必须做相应的更改，内容如下：
```
/*=loadbalancer
!/*.html=loadbalancer
!/*.jpg=loadbalancer
!/*.js=loadbalancer
```
至此，Tomcat的负载均衡配置完毕。

4、mod_jk自带监控页的启用

与Apache一样，mod_jk也自带了一个状态监控页，可以通过以下配置启动：
```
# 在workers.properties文件中进行配置
worker.自定义名称.type=status  # 定义这个worker为状态监控
worker.自定义名称.mount=URL    # 通过这里指定的URL可以访问监控页
# 设置完成后在worker.list中进行调用即可
```
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