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HAProxy 与 Tomcat

news 2025/9/24 9:44:31

HAProxy 与 Tomcat 

一、HAProxy 负载均衡

（一）HAProxy 概述

HAProxy 是一款使用 C 语言编写的自由开源软件，核心功能包括高可用性保障、负载均衡以及基于 TCP/HTTP 协议的应用代理。其特点如下：

  • 适用场景：特别适合高并发 Web 站点，支持会话保持与七层（HTTP）请求处理，可轻松应对数万级并发连接。
  • 运行模型：采用事件驱动的单一进程模型，避免多进程 / 多线程的内存限制与锁竞争问题；在多核系统上需优化以提升 CPU 利用率。
  • 行业应用：GitHub、Stack Overflow、Twitter、亚马逊 AWS 等知名平台均采用 HAProxy 作为负载均衡解决方案。

（二）负载均衡层级划分

负载均衡按网络协议层级可分为以下几类，HAProxy 支持四层（TCP）与七层（HTTP）负载均衡：

层级

核心原理

典型产品

适用场景

二层（MAC）

基于虚拟 MAC 地址转发请求，响应由后端真实 MAC 地址处理

交换机（如 Cisco）

局域网内低延迟转发

三层（IP）

基于虚拟 IP 地址（VIP）转发请求，分配至后端真实 IP

路由器、LVS

跨网段路由转发

四层（TCP）

基于 “IP + 端口” 接收请求，转发至后端对应服务端口

F5、LVS、HAProxy、Nginx

TCP 协议服务（如数据库、SSH）

七层（HTTP）

基于 URL、主机名、请求头等应用层信息转发请求

HAProxy、Nginx、Apache

Web 服务（HTTP/HTTPS）、API 接口

（三）HAProxy 安装部署

HAProxy 支持 yum 安装与源码安装，源码安装可自定义功能，是生产环境常用方式。

1. 环境准备

关闭防火墙与 SELinux（避免端口拦截）：

systemctl stop firewalld && systemctl disable firewalldsetenforce 0 && sed -i 's/SELINUX=enforcing/SELINUX=disabled/' /etc/selinux/config
2. 安装方式一：yum 安装（简单快速）
yum -y install haproxy
3. 安装方式二：源码安装（推荐，自定义功能）
（1）下载源码包

HAProxy 源码包下载地址：https://src.fedoraproject.org/repo/pkgs/haproxy/

以 haproxy-2.1.3.tar.gz 为例，上传至服务器后执行以下操作。

（2）安装编译依赖
yum -y install make gcc pcre-devel bzip2-devel openssl-devel systemd-devel gcc-c++ zlib-devel lua
（3）创建 HAProxy 专用用户
useradd -r -M -s /sbin/nologin haproxy 
# -r：系统用户；-M：不创建家目录；-s：禁止登录
（4）解压与编译安装
# 解压源码包tar -xzvf haproxy-2.1.3.tar.gzcd haproxy-2.1.3/# 清理旧编译文件make clean# 编译（启用 OpenSSL、Zlib、PCRE、Systemd 支持）make -j $(grep 'processor' /proc/cpuinfo | wc -l) \TARGET=linux-glibc \USE_OPENSSL=1 \USE_ZLIB=1 \USE_PCRE=1 \USE_SYSTEMD=1# 安装至指定目录make install PREFIX=/usr/local/haproxy# 复制命令至系统路径（方便全局调用）cp haproxy /usr/sbin/
（5）配置内核参数

启用 IP 非本地绑定与 IP 转发（确保 HAProxy 可绑定虚拟 IP 并转发请求）：

vim /etc/sysctl.conf# 添加以下两行net.ipv4.ip_nonlocal_bind = 1 # 允许绑定非本地 IPnet.ipv4.ip_forward = 1 # 启用 IP 转发# 加载内核参数sysctl -p

（四）HAProxy 配置文件

HAProxy 核心配置文件为 /etc/haproxy/haproxy.cfg，需手动创建并配置全局参数、默认参数、监控页面与后端集群。

1. 配置文件模板
# -------------------------- 全局配置（global）--------------------------globallog 127.0.0.1 local0 info # 日志输出：本地 syslog（local0），级别 infomaxconn 20480 # 全局最大并发连接数pidfile /var/run/haproxy.pid # 进程 PID 文件路径user haproxy # 运行 HAProxy 的用户group haproxy # 运行 HAProxy 的用户组daemon # 后台运行模式# -------------------------- 默认参数（defaults）--------------------------defaultsmode http # 代理模式：http（七层）/ tcp（四层）log global # 继承 global 段的日志配置option dontlognull # 不记录空连接日志option httpclose # 每次请求后关闭 HTTP 连接option httplog # 记录 HTTP 详细日志（请求方法、URL、状态码等）option redispatch # 后端服务器不可用时，重新分配请求balance roundrobin # 负载均衡算法：轮询（roundrobin）timeout connect 10s # 连接后端服务器超时时间timeout client 10s # 客户端请求超时时间timeout server 10s # 后端服务器响应超时时间timeout check 10s # 健康检查超时时间maxconn 60000 # 每个前端/后端的最大并发连接数retries 3 # 连接失败重试次数（超过则标记服务器不可用）# -------------------------- 监控页面配置（listen）--------------------------listen admin_statsbind 0.0.0.0:8189 # 监控页面监听地址与端口stats enable # 启用监控功能mode http # 监控页面使用 HTTP 协议log global # 继承日志配置stats uri /haproxy_stats # 监控页面访问路径（如 http://IP:8189/haproxy_stats）stats realm Haproxy\ Statistics # 监控页面登录提示stats auth admin:admin # 监控页面账号密码（格式：用户名:密码）stats admin if TRUE # 允许手动启用/禁用后端服务器stats refresh 30s # 监控页面自动刷新时间（30秒）# -------------------------- Web 集群配置（listen）--------------------------listen webclusterbind 0.0.0.0:80 # 前端监听端口（HTTP 默认 80）mode http # 七层代理模式log global # 继承日志配置maxconn 3000 # 该集群最大并发连接数balance roundrobin # 轮询算法cookie SESSION_COOKIE insert indirect nocache # 会话保持（基于 Cookie）server rs1 192.168.100.20:80 check # 后端服务器 1（check：启用健康检查）server rs2 192.168.100.30:80 check # 后端服务器 2
2. 核心配置说明
  • global 段：全局参数，影响 HAProxy 整体运行（如日志、用户、进程模式）。
  • defaults 段：默认参数，所有 listen/frontend/backend 段若未单独配置，将继承此处参数。
  • listen 段：frontend（前端请求接收）与 backend（后端集群）的组合，适用于简单场景（如监控页面、Web 集群）。
  • frontend/backend 段（扩展）：复杂场景下拆分前端与后端（如多前端端口对应不同后端集群），HAProxy 1.3 后支持。

（五）HAProxy 服务管理

1. 创建 Systemd 服务单元

为 HAProxy 创建系统服务文件，支持 systemctl 管理：

vim /usr/lib/systemd/system/haproxy.service

写入以下内容：

[Unit]Description=HAProxy Load Balancer # 服务描述After=syslog.target network.target # 依赖服务（日志、网络启动后再启动）[Service]# 启动前检查配置文件合法性ExecStartPre=/usr/local/haproxy/sbin/haproxy -f /etc/haproxy/haproxy.cfg -c -q# 启动命令（-Ws：支持 Systemd 管理；-p：指定 PID 文件）ExecStart=/usr/local/haproxy/sbin/haproxy -Ws -f /etc/haproxy/haproxy.cfg -p /var/run/haproxy.pid# 重载配置（无需重启服务）ExecReload=/bin/kill -USR2 $MAINPID[Install]WantedBy=multi-user.target # 多用户模式下启动
2. 服务操作命令
# 重新加载 Systemd 配置systemctl daemon-reload# 启动 HAProxysystemctl start haproxy# 设置开机自启systemctl enable haproxy# 查看服务状态systemctl status haproxy# 重载配置（修改 cfg 后无需重启）systemctl reload haproxy

（六）HAProxy 日志配置

HAProxy 自身不存储日志，需配合系统日志服务（如 rsyslog）实现日志收集。

1. 配置 rsyslog
vim /etc/rsyslog.conf
  • 取消以下两行注释（启用 UDP 监听，接收 HAProxy 日志）：
$ModLoad imudp$UDPServerRun 514
  • 添加 HAProxy 日志存储路径：
local0.* /var/log/haproxy.log # local0 设施的日志写入该文件
2. 重启 rsyslog 服务
systemctl restart rsyslogsystemctl enable rsyslog
3. 验证日志

访问 HAProxy 代理的服务后，查看日志文件：

tail -f /var/log/haproxy.log

二、Tomcat 应用服务器

（一）Tomcat 概述

Tomcat 是一款免费开源的 Java Servlet 容器，属于轻量级 Web 应用服务器，核心特点如下：

  • 功能定位：运行 Java Web 应用（如 JSP、Servlet），是开发与调试 Java Web 程序的首选工具。
  • 运行依赖：需基于 JDK（Java Development Kit）或 JRE（Java Runtime Environment）环境。
  • 中间件对比：
    • 小型项目 / 个人开发：Tomcat（轻量、易用）。
    • Linux 环境 / 轻量需求：Jetty（比 Tomcat 更轻量）。
    • 大型商业项目：JBoss、WebLogic、WebSphere（支持集群、高可用，收费）。

（二）Tomcat 部署步骤

1. 环境准备
  • 关闭防火墙与 SELinux（同 HAProxy 环境准备步骤）。
  • 安装 JDK（Tomcat 运行依赖）：
yum -y install java-11-openjdk # 安装 OpenJDK 11（推荐版本）java -version # 验证安装（显示类似 "openjdk version 11.0.20" 即成功）
2. 解压与安装 Tomcat
  • 下载 Tomcat 压缩包：访问 Tomcat 官网，下载对应版本（如 apache-tomcat-10.0.23.tar.gz）。
  • 解压至指定目录并创建软链接（方便后续操作）：
# 解压至 /usr/local/tar -xzvf apache-tomcat-10.0.23.tar.gz -C /usr/local/# 进入 /usr/local/ 目录cd /usr/local/# 创建软链接（简化路径，后续可通过 /usr/local/tomcat 访问）ln -s apache-tomcat-10.0.23/ tomcat
3. 自定义测试页面

Tomcat 默认网页路径为 /usr/local/tomcat/webapps/ROOT/，可创建自定义 JSP 页面验证功能：

# 创建测试页面目录mkdir /usr/local/tomcat/webapps/test# 创建 JSP 测试页面vim /usr/local/tomcat/webapps/test/index.jsp

写入以下内容（简单输出 “Hello World”）：

<html><head><title>Tomcat Test Page</title></head><body><%out.println("Hello World from Tomcat!"); // Java 代码片段%></body></html>

（三）Tomcat 服务管理

1. 启动与停止 Tomcat
# 进入 Tomcat 二进制文件目录cd /usr/local/tomcat/bin# 启动 Tomcat（脚本为 startup.sh）./startup.sh# 停止 Tomcat（脚本为 shutdown.sh 或 catalina.sh）./shutdown.sh# 或./catalina.sh stop
2. 验证服务状态
  • 查看 Tomcat 默认端口（8080）是否启用：
ss -tuln | grep 8080 # 显示 "LISTEN 0 100 :::8080 :::*" 即成功
  • 网页验证：
    • 访问 Tomcat 首页：http://服务器IP:8080（如 http://192.168.100.10:8080）。

    • 访问自定义测试页：http://服务器IP:8080/test/（显示 “Hello World from Tomcat!” 即成功）。

（四）Tomcat 管理页面配置

Tomcat 首页包含 Server Status（服务状态）、Manager App（应用管理）、Host Manager（主机管理） 三个功能入口，默认点击会报 403 错误，需配置权限与访问控制。

1. 配置 Host Manager 页面（主机管理）
（1）添加用户角色与账号

编辑 Tomcat 用户配置文件：

vim /usr/local/tomcat/conf/tomcat-users.xml

在 <tomcat-users> 标签内添加以下内容（配置 admin-gui 角色与账号）：

<role rolename="admin-gui"/> <!-- Host Manager 所需角色 --><user username="tomcat" password="123456" roles="admin-gui"/> 
<!-- 账号：tomcat，密码：123456 -->
（2）允许指定网段访问

编辑 Host Manager 上下文配置文件：

vim /usr/local/tomcat/webapps/host-manager/META-INF/context.xml

修改 allow 属性，允许 192.168.100.0/24 网段访问（示例）：

<Context antiResourceLocking="false" privileged="true"><Valve className="org.apache.catalina.valves.RemoteAddrValve"allow="192\.168\.100\.\d+|127\.\d+\.\d+\.\d+|::1|0:0:0:0:0:0:0:1" /> <!-- 允许的 IP 段 --></Context>
（3）重启 Tomcat
/usr/local/tomcat/bin/catalina.sh stop/usr/local/tomcat/bin/catalina.sh start
（4）验证访问

访问 http://服务器IP:8080，点击 Host Manager，输入账号 tomcat、密码 123456，即可正常进入。

2. 配置 Server Status 与 Manager App 页面
（1）添加 Manager 角色

编辑 tomcat-users.xml，添加 manager-gui 角色（Server Status 与 Manager App 所需）：

vim /usr/local/tomcat/conf/tomcat-users.xml

修改为以下内容：

<role rolename="admin-gui"/><role rolename="manager-gui"/> <!-- Server Status/Manager App 所需角色 --><user username="tomcat" password="123456" roles="admin-gui,manager-gui"/> 
<!-- 同时拥有两个角色 -->
（2）允许指定网段访问 Manager App

编辑 Manager App 上下文配置文件：

vim /usr/local/tomcat/webapps/manager/META-INF/context.xml

同样修改 allow 属性，允许 192.168.100.0/24 网段访问（与 Host Manager 配置逻辑一致）：

<Context antiResourceLocking="false" privileged="true"><Valve className="org.apache.catalina.valves.RemoteAddrValve"allow="192\.168\.100\.\d+|127\.\d+\.\d+\.\d+|::1|0:0:0:0:0:0:0:1" /></Context>
（3）重启 Tomcat 生效
/usr/local/tomcat/bin/catalina.sh stop/usr/local/tomcat/bin/catalina.sh start
（4）验证访问
  • 访问 http://服务器IP:8080，点击 Server Status：可查看 Tomcat 服务状态（如 JVM 内存使用、线程数、连接器状态等）。

  • 点击 Manager App：可管理 Web 应用（如部署 / 卸载 WAR 包、启动 / 停止应用、查看应用状态等）。

三、总结

  1. HAProxy：核心用于负载均衡与高可用，支持四层（TCP）与七层（HTTP）代理，通过配置文件定义前端监听、后端集群与健康检查，配合 rsyslog 实现日志收集，适合高并发场景。
  2. Tomcat：轻量级 Java Web 容器，依赖 JDK 环境运行，通过 tomcat-users.xml 与上下文配置文件开放管理页面，支持 WAR 包自动部署，是中小型 Java Web 应用的首选。
  3. 联动场景：HAProxy 作为前端入口，后端挂载多台 Tomcat 形成集群，可有效分散请求压力，避免单点故障，提升应用的可用性与并发处理能力。
http://www.dtcms.com/a/399117.html

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