Apache+Tomcat+AJP
介绍
大部分一开始接触WEB服务器的人可能和我一样对为什么有Apache又有Tomcat服务器感到奇怪(它们还都是Apache开发的呵呵),其实他们不是冗余的服务器,虽然他们都能对外提供WEB服务器,但总的来说还是各有侧重点。下面做个简单介绍。
1. Apache是世界排名第一的Web服务器;在Apache基金会里其永远被第一支持。而开源的Apache Tomcat也非常关注,由于开源,用户最支持。
2. Apache支持静态页面,Tomcat支持动态页面(servlet, JSP);一般在使用Apache + Tomcat的配置下,Apache都是实现对JSP的转发,交给Tomcat来处理。Apache可以支持PHP,但如果要支持JAVA,就需要Tomcat来处理。
3. Apache是Web服务器,Tomcat是应用(Java)服务器,它只是一个servlet容器,是Apache的扩展,但可以独立于Apache运行;如果以独立方式运行,功能与Apache等效,但对静态页面的处理不太理想。
通过上面分析,可以知道:
1. Apache能有很好的静态页面处理能力,如果搭配Tomcat能同时支持静态和动态页面
2. Tomcat能够承担性能要求较低的WEB应用。
负载均衡
为了提高整个系统的可用性和性能,常常会用到负载均衡,而Apache和Tomcat经常联合在一起来实现负载均衡技术。
主机Apache作为前段负载平衡服务器对用户进行分配,后端不同的Tomcat服务器最终处理请求,其中根据侧重点不同可以有两种不同的配置。
1. 增加系统可用性
保证多台Tomcat服务器之间会话的同步,确保任何一台当机都不会影响系统的运行,从而提高系统的可用性。
2. 提高系统性能
在负责负载平衡的Apache主机上记录每个请求的Session ID(这个ID是由Tomcat分配的)及回应Session的Tomcat Server对应关系,在下一个请求到来时先判断每个Session ID,如果有标识连接已经建立,那么转到对应服务器;负责就是新的连接,根据每个后台Tomcat服务器的状态分配一个服务器并记录Session ID.
如下图:
Apache + Tomcat配置
正如上面中看到的可以通过Apache +Tomcat来配置来达到较高WEB服务器同时,也能高正较高的可用性和系统性能。这些是通过Apache与Tomcat之间的通讯来完成的。Apache和Tomcat之间的通讯基本有三种方式:
1. Mod_Jk
2. HTTP_Proxy
3. AJP_Proxy
这里主要介绍Mod_JK方式,其也是最流行的方式,并且官方的文档也非常全。
Mod_JK
Mod_JK是Apache的一个模块,其通过AJP协议实现Apache与Tomcat之间的通讯,而Tomcat默认监听AJP连接器的8009端口来接受AJP的连接请求;一般这些请求来自前端的Apache服务器。
由于Mod_JK已经被设计成Apache的一个模块,因此可以通过一些相对简单的配置就能达到Apache和Tomcat之间通讯的目的;同样包含负载均衡。
配置步骤
安装
1. 安装Apache HTTP服务器,从Apache官方网站下载;我安装的是Apache2.0.64
2. 安装Apache Tomcat,可以安装在Apache同一个机器,也可以在其他的机器,版本要与Mod_JK匹配
3. 下载Mod_Jk;这里注意要与Apache Tomcat匹配。
配置
加在Mod_Jk
Mod_Jk是在Apache HTTP服务器上被加载的,需要将下载下来的Mod_Jk.so放到Apache/Modules目录下,并修改httpd.conf,增加下面一行:
Include conf/mod_jk.conf
使用include命令包含mod_jk.conf,这个是我们自己添加的关于mod_jk的配置文件。
新建Mod_jk.conf,并添加如下内容:
#Load mod_jk module. LoadModule jk_module modules/mod_jk.so
#Where to find workers.properties JkWorkersFile conf/workers2.properties JkMountFile conf/urimap.properties
#Where to put jk logs JkLogFile logs/mod_jk.log
#Set the jk log level[debug/error/info] JkLogLevel info
#Select the log format JkLogStampFormat "[%a %b %d %H:%M:%S %Y]"
#JkRequestLogFormat set the request format JkRequestLogFormat "%w %V %T"
JkMount /* loadbalancer |
上面包含了两个properties文件,分别是workers2.properties和urimap.properties。
Workers2.properties用于说明Tomcat服务器的负载均衡配置方法,具体如下:#worker.list=loadbalancer
worker.list=loadbalancer,tomcat1,tomcat2 #server 列表
#define the first node
worker.tomcat1.port=8009
worker.tomcat1.host=10.224.70.57
worker.tomcat1.type=ajp13
worker.tomcat1.lbfactor=1
#define the first node
worker.tomcat2.port=8009
worker.tomcat2.host=10.224.70.57
worker.tomcat2.type=ajp13
worker.tomcat2.lbfactor=1
#Now we define the load-balancing behavior
worker.loadbalancer.type=lb
worker.loadbalancer.balance_workers=tomcat1, tomcat2
worker.loadbalancer.sticky_session=true
worker.loadbalancer.sticky_session_force=true
在Mod_jk.conf中有JkMount /* loadbalancer,这个loadbalancer正好对应上面worker.list一行的loadbalancer。
另外tomcat1和tomcat2是配置的后台tomcat服务器;当然这里只有一台服务器,所以两个worker都是同样的地址。lbfactor表示在负载均衡算法中采用的权重。
另外在urimap.properties文件中说明了哪些请求会转交给Tomcat服务器,配置项为:
!/*.htm=loadbalancer
注意这里的表示*.htm的请求都到loadbalancer;这个loadbalancer是上文中的loadbalancer。
至此Apache和Tomcat之间的负载均衡已经被配置好了。
运行时观察
这里主要观察session的stickiness是如何被实现的;已经Apache服务器如何了解到关于Session ID相关的信息。
实际上对于负载均衡来说,如果上面的例子中你配置了两个Tomcat,那么关闭sticky_session的情况下,每个Tomcat服务器将轮流收到请求。
其实在试验的时候发现session ID是Tomcat服务器分配创建的,Apache服务器只是用来管理其与Tomcat服务器之间的关系;当然Apache服务器需要检查每次请求中的Session ID。这个ID是由Tomcat分配的;Tomcat对于每个第一次请求的动态页面都会生成JSESSIONID;而对于静态页面是不会生成JESSIONID的。
具体运行过程:
1. Apache服务器接收到来自client的请求,检查HTTP请求是否包含SESSIONID
2. 如果不包含,采用负载均衡算法选择一个Tomcat服务器
3. Apache服务器将这个client请求转发到选定Tomcat服务器的8009端口,数据包的格式是AJP协议
4. Tomcat解析AJP协议,生成SESSION ID并且取得响应,将结果发送给Apache服务器,这个是通过之前的8009连接过来的链接发送回去的。
5. Apache服务器解析AJP包,并得到SESSION ID信息,并将其与对应的服务器(和会话)关联起来。
6. Apache将SESSION ID转发给client
7. Client将Session ID保存到Cookie中用于下次使用。
Packet No | Apache | Tomcat:8009 |
1 | 2:REQ:GET /index.jsp HTTP/1.1 à |
|
2 |
| ß2:RSP:send headers:200 OK |
3 |
| ß2:RSP:SEND BODY CHUNK |
4 |
| ß2:RSP:END RESPONSE |
通常这个连接建立好了之后短时间是不会断,不过这是可以通过参数来配置的。
在上面的包交互过程中:第2个包包含了SESSION ID的信息;内容类似于下面:
Set-Cookie..3JSESSIONID=955AAE2AA22B074BD1824395B6E4835A; Path=/...Content-Type...text/html...Content-Length...141.AB.....
AJP(Apache JServer Protocol)
AJPv13协议是面向包的。WEB服务器和Servlet容器通过TCP连接来交互;为了节省SOCKET创建的昂贵代价,WEB服务器会尝试维护一个永久TCP连接到servlet容器,并且在多个请求和响应周期过程会重用连接。
一旦一个连接被分配给特定的请求,在请求处理周期结束之前这个连接不能被重用;换句话说,请求不是连接多工的。这样编码比较简单。
一旦连接被分配给特定的请求,基本请求信息(HTTP头)以压缩的个性(通常字符串会编码为整数);如果有请求实体,会随后立即发送。
这个时候,servlet容器已经准备好了处理请求并发送西面的信息回WEB服务器:
1. SEND_HEADERS:发回浏览器的响应头
2. SEND_BODY_CHUNK:将实体发送给浏览器
3. GET_BODY_CHUNK:获取更多的请求数据,这些数据没有被发送。
4. END_RESPONSE:表示请求处理周期结束。
WEB服务器发送给Servlet容器的请求包括:
1. 转发请求开始
2. 关闭
3. Ping
4. CPing
AJP13_FORWARD_REQUEST的格式
AJP13_FORWARD_REQUEST :=
Magic: (word)
Length: (word)
prefix_code (byte) 0x02 = JK_AJP13_FORWARD_REQUEST
method (byte) HTTP请求方法的字节编码
protocol (string)
req_uri (string)
remote_addr (string)
remote_host (string)
server_name (string)
server_port (integer)
is_ssl (boolean)
num_headers (integer)
request_headers *(req_header_name req_header_value)
attributes *(attribut_name attribute_value)
request_terminator (byte) OxFF
AJP13_SEND_HEADERS
AJP13_SEND_HEADERS :=
prefix_code 4
http_status_code (integer)
http_status_msg (string)
num_headers (integer)
response_headers *(res_header_name header_value)
更多信息,参见:http://tomcat.apache.org/connectors-doc/ajp/ajpv13a.html#header_encoding