apache+tomcat+mysql 负载平衡和集群技术

公司开发了一个网站，估计最高在线人数是3 万，并发人数最多100 人。开发的网站是否能否承受这个压力，如何确保网站的负荷没有问题，经过研究决定如下：

（1 ）采用负载平衡和集群技术，初步机构采用Apache+Tomcat 的机群技术。

（2 ）采用压力测试工具，测试压力。工具是Loadrunner.

硬件环境搭建：

为了能够进行压力测试，需要搭建一个环境。刚开始时，测试在公司局域网内进行，但很快发现了一个问题，即一个脚本的压力测试结果每次都不一样，并且差别很大。原来是受公司网络的影响，于是决定搭建一个完全隔离的局域网测试。搭建后的局域网配置如下：

（1） 网络速度：100M

（2） 三台服务器：

负载服务器 ：操作系统windows2003，

Tomcat服务器：操作系统windows2000 Professional

数据库服务器：操作系统windows2000 Professional

三台机器的cpu 2.4 G, 内存 1G。

软件环境搭建：

软件的版本如下：

Apache 版本：2.054，

Tomcat5.0.30,

mysql ：4.1.14.

JDK1.5

压力测试工具：Loadrunner7.8。

负载平衡方案如下：

一台机器（操作系统2003）安装apache，作为负载服务器，并安装tomcat作为一个worker；一个单独安装tomcat，作为第二个worker；剩下的一台单独作为数据库服务器。

Apache和tomcat的负载平衡采用JK1.2.14（没有采用2.0，主要是2.0不再维护了）。

集群方案：

采用Tomcat本身的集群方案。在server.xml配置。

压力测试问题：

压力测试后，发现了一些问题，现一一列出来：

（1） 采用Tocmat集群后，速度变得很慢。因为集群后，要进行session复制，导致速度较慢。Tomcatd的复制，目前不支持application 复制。复制的作用，主要用来容错的，即一台机器有故障后，apache可以把请求自动转发到另外一个机器。在容错和速度的考虑上，我们最终选择速度，去掉 了Tomcat集群。

（2） 操作系统最大并发用户的限制：

为了采用网站的压力，我们开始的时候，仅测试Tomcat的最大负载数。Tomcat服务器安装的操作系统是windows2000 Professional。当我们用压力测试工具，并发测试时，发现只要超过15个并发用户，会经常出现无法连接服务器的情况。经过研究，发现是操作系统 的问题：windows2000 Professional 支持的并发访问用户有限，默认的好像是15个。于是我们把操作系统全部采用windows2003 server版本。

（3） 数据库连接池的问题：

测试数据库连接性能时，发现数据库连接速度很慢。每增加一些用户，连接性能就差了很多。我们采用的数据库连接池是DBCP，默认的初始化为50个，应该不 会很慢吧。查询数据库的连接数，发现初始化，只初始化一个连接。并发增加一个用户时，程序就会重新创建一个连接，导致连接很慢。原因就在这里了。如何解决 呢？偶尔在JDK1.4下的Tomcat5.0.30下执行数据库连接压力测试，发现速度很快，程序创建数据库连接的速度也是很快的。看来JDK1.5的 JDBC驱动程序有问题。于是我们修改 JDK的版本为1.4.

（4） C3P0和DBCP

C3P0是Hibernate3.0默认的自带数据库连接池，DBCP是Apache开发的数据库连接池。我们对这两种连接池进行压力测试对比，发现在并发300个用户以下时，DBCP比C3P0平均时间快1秒左右。但在并发400个用户时，两者差不多。

速度上虽然DBCP比C3P0快些，但是有BUG：当DBCP建立的数据库连接，因为某种原因断掉后，DBCP将不会再重新创建新的连接，导致必须重新启动Tomcat才能解决问题。DBCP的BUG使我们决定采用C3P0作为数据库连接池。

调整后的方案：

操作系统Windows2003 server版本

JDK1.4

Tomcat 5.0.30

数据库连接池C3P0

仅采用负载平衡，不采用集群。

软件的配置：

Apache配置：主要配置httpd.conf和新增加的文件workers.properties

Httpd.conf：

#一个连接的最大请求数量

MaxKeepAliveRequests 10000

#NT环境，只能配置这个参数来提供性能

<IfModule mpm_winnt.c>

#每个进程的线程数，最大1920。NT只启动父子两个进程，不能设置启动多个进程

ThreadsPerChild 1900

每个子进程能够处理的最大请求数

MaxRequestsPerChild 10000

</IfModule>

# 加载mod_jk

#

LoadModule jk_module modules/mod_jk.so

#

# 配置mod_jk

#

JkWorkersFile conf/workers.properties

JkLogFile logs/mod_jk.log

JkLogLevel info

#请求分发，对jsp文件，.do等动态请求交由tomcat处理

DocumentRoot "C:/Apache/htdocs"

JkMount /*.jsp loadbalancer

JkMount /*.do loadbalancer

JkMount /servlet/* loadbalancer

#关掉主机Lookup，如果为on，很影响性能，可以有10多秒钟的延迟。

HostnameLookups Off

#缓存配置

LoadModule cache_module modules/mod_cache.so

LoadModule disk_cache_module modules/mod_disk_cache.so

LoadModule mem_cache_module modules/mod_mem_cache.so

<IfModule mod_cache.c>

CacheForceCompletion 100

CacheDefaultExpire 3600

CacheMaxExpire 86400

CacheLastModifiedFactor 0.1

<IfModule mod_disk_cache.c>

CacheEnable disk /

CacheRoot c:/cacheroot

CacheSize 327680

CacheDirLength 4

CacheDirLevels 5

CacheGcInterval 4

</IfModule>

<IfModule mod_mem_cache.c>

CacheEnable mem /

MCacheSize 8192

MCacheMaxObjectCount 10000

MCacheMinObjectSize 1

MCacheMaxObjectSize 51200

</IfModule>

</IfModule>

worker. Properties文件

#

# workers.properties ，可以参考

http://jakarta.apache.org/tomcat/connectors-doc/config/workers.html

# In Unix, we use forward slashes:

ps=

# list the workers by name

worker.list=tomcat1, tomcat2, loadbalancer

# ------------------------

# First tomcat server

# ------------------------

worker.tomcat1.port=8009

worker.tomcat1.host=localhost

worker.tomcat1.type=ajp13

# Specify the size of the open connection cache.

#worker.tomcat1.cachesize

#

# Specifies the load balance factor when used with

# a load balancing worker.

# Note:

# ----> lbfactor must be > 0

# ----> Low lbfactor means less work done by the worker.

worker.tomcat1.lbfactor=900

# ------------------------

# Second tomcat server

# ------------------------

worker.tomcat1.port=8009

worker.tomcat1.host=202.88.8.101

worker.tomcat1.type=ajp13

# Specify the size of the open connection cache.

#worker.tomcat1.cachesize

#

# Specifies the load balance factor when used with

# a load balancing worker.

# Note:

# ----> lbfactor must be > 0

# ----> Low lbfactor means less work done by the worker.

worker.tomcat1.lbfactor=2000

# ------------------------

# Load Balancer worker

# ------------------------

#

# The loadbalancer (type lb) worker performs weighted round-robin

# load balancing with sticky sessions.

# Note:

# ----> If a worker dies, the load balancer will check its state

# once in a while. Until then all work is redirected to peer

# worker.

worker.loadbalancer.type=lb

worker.loadbalancer.balanced_workers=tomcat1,tomcat2

#

# END workers.properties

#

Tomcat1配置:

<!--配置server.xml

去掉8080端口，即注释掉如下代码：-->

<Connector

port="8080" maxThreads="150" minSpareThreads="25" maxSpareThreads="75"

enableLookups="false" redirectPort="8443" acceptCount="100"

debug="0" connectionTimeout="20000"

disableUploadTimeout="true" />

<!--配置8009端口如下：-->

<Connector port="8009"

maxThreads="500" minSpareThreads="400" maxSpareThreads="450"

enableLookups="false" redirectPort="8443" debug="0"

protocol="AJP/1.3" />

<!--配置引擎-->

<Engine name="Catalina" defaultHost="localhost" debug="0" jvmRoute="tomcat1">

启动内存配置,开发configure tomcat程序即可配置：

Initial memory pool: 200 M

Maxinum memory pool:300M

Tomcat2配置：

配置和tomcat1差不多，需要改动的地方如下：

<!--配置引擎-->

<Engine name="Catalina" defaultHost="localhost" debug="0" jvmRoute="tomcat2">

启动内存配置,开发configure tomcat程序即可配置：

Initial memory pool: 512 M

Maxinum memory pool:768M

Mysql配置：

Server类型：Dedicated MySQL Server Machine

Database usage:Transational Database Only

并发连接数量：Online Transaction Processing(OLTP)

字符集：UTF8

数据库连接池的配置：

我们采用的是spring 框架，配置如下：

<property name="hibernateProperties">

<props>

<prop key="hibernate.dialect">org.hibernate.dialect.MySQLDialect</prop>

<prop key="hibernate.connection.driver_class">com.mysql.jdbc.Driver</prop>

<prop key="hibernate.connection.url">jdbc:mysql://202.88.1.103/db</prop>

<prop key="hibernate.connection.username">sa</prop>

<prop key="hibernate.connection.password"></prop>

<prop key="hibernate.show_sql">false</prop>

<prop key="hibernate.use_sql_comments">false</prop>

<prop key="hibernate.cglib.use_reflection_optimizer">true</prop>

<prop key="hibernate.max_fetch_depth">2</prop>

<prop key="hibernate.c3p0.max_size">200</prop>

<prop key="hibernate.c3p0.min_size">5</prop>

<prop key="hibernate.c3p0.timeout">12000</prop>

<prop key="hibernate.c3p0.max_statements">50</prop>

<prop key="hibernate.c3p0.acquire_increment">1</prop>

</props>

</property>

其他的没有额外配