Nginx+Tomcat实现负载均衡、动静分离集群部署-CFANZ编程社区

Nginx+Tomcat实现负载均衡、动静分离集群部署

一、Nginx负载均衡模式

rr负载均衡模式:
每个请求按时间顺序逐一分配到不同的后端服务器，如果超过了最大失败次数后(max fails，默认1)，在失效时间内(fail timeout，默认10秒)，该节点失效权重变为0，超过失效时间后，则恢复正常，或者全部节点都为down后，那么将所有节点都恢复为有效继续探测，般来说rr可以根据权重来进行均匀分配。
least conn最少连接:
优先将客户端请求调度到当前连接最少的服务器。
ip hash负载均衡模式:
每个请求按访问ip的hash结果分配，这样每个访客固定访问一个后端服务器，可以解决session的问题，但是ip hash会造成负载不均，有的服务请求接受多，有的服务请求接受少，所以不建议采用ip _hash模式，session 共享问题可用后端服务的 session 共享代替 nginx
的 ip hash。
fair（第三方）负载均衡模式:
按后端服务器的响应时间来分配请求，响应时间短的优先分配。
url hash（第三方）负载均衡模式:
基于用户请求的uri做hash。和ip hash算法类似，是对每个请求按url的hash结果分配，使每个URL定向到同一个后端服务器，但是也会造
成分配不均的问题，这种模式后端服务器为缓存时比较好。

二、实现负载均衡原理

Nginx实现负载均衡是通过反向代理实现

负载1.png

如图所示：
Nginx服务器作为前端，Tomcat服务器作为后端，web页面请求由Nginx服务来进行转发。
但是不是把所有的web请求转发，而是将静态页面请求Nginx服务器自己来处理，动态页面请求，转发给后端的Tomcat服务器来处理。

据我们所知，Tomcat是属于轻量级的应用服务器，可接受访问量可能会不足，所以我们需要多台Tomcat服务器，然后通过Nginx配置权重来进行挑选Tomcat服务器去进行处理，负载均衡的一种策略。

Nginx服务器
1、首页使用精准匹配
2、静态页面使用正则匹配自己处理
3、动态页面使用正则匹配jsp结尾的请求，使用proxy_pass转发给Tomcat服务器

Ⅰ、nginx静态处理优势

Nginx处理静态页面的效率远高于Tomcat的处理能力
若Tomcat的请求量为1000次，则Nginx的请求量为6000次
Tomcat每秒的吞吐量为0.6M，Nginx的每秒吞吐量为3 .6m
Nginx处理静态资源的能力是Tomcat处理的6倍

Ⅱ、nginx动静分离原理

服务端接收来自客户端的请求中，既有静态资源也有动态资源，静态资源有Nginx提供服务，动态资源Nginx转发至后端

三、nginx配置反向代理主要参数

配置后端服务器池，以提供响应数据

upstream 服务器名 {}

配置将访问请求转发给后端服务器池名

proxy_pass http://服务器名

四、实验

Nginx+Tomcat负载均衡、动静分离
Nginx作为负载均衡器，Tomcat作为应用服务器
所需安装包[Nginx负载均衡、动静分离安装包]

主机	IP地址	软件包
Nginx Server	192.168.184.10	nginx-1.12.0.tar.gz
Tomcat Server1	192.168.184.20	apache-tomcat-9.0.16.tar.gz、jdk-8u201-linux-x64.rpm
Tomcat Server2	192.168.184.30	apache-tomcat-9.0.16.tar.gz、jdk-8u201-linux-x64.rpm

Ⅰ、部署nginx负载均衡器

用脚本直接一键部署nginx进行安装

将所需软件包拖入/opt目录下

用脚本

vim nginx.sh

#!/bin/bash
#======编译安装nginx服务======
#安装所需开发包和编译环境、编译器
yum -y install pcre-devel zlib-devel openssl-devel gcc gcc-c++ make
#创建程序用户，便于准确控制访问
useradd -M -s /sbin/nologin nginx

#解压安装包
cd /opt
tar zxvf nginx-1.12.0.tar.gz -C /opt/

#指定安装路径、指定用户名、组名、启用模块以支持统计状态
cd nginx-1.12.0/
./configure --prefix=/usr/local/nginx --user=nginx --group=nginx --with-http_stub_status_module --with-file-aio --with-http_gzip_static_module --with-http_flv_module --with-http_ssl_module

#编译及安装
make && make install

#软链接便于系统识别nginx操作命令
ln -s /usr/local/nginx/sbin/nginx /usr/local/sbin/

#添加nginx系统服务
echo '[Unit]
Description=nginx
After=network.target
[Service]
Type=forking
PIDFile=/usr/local/nginx/logs/nginx.pid
ExecStart=/usr/local/nginx/sbin/nginx
ExecrReload=/bin/kill -s HUP $MAINPID
ExecrStop=/bin/kill -s QUIT $MAINPID
PrivateTmp=true
[Install]
WantedBy=multi-user.target' > /lib/systemd/system/nginx.service

#赋权及开启服务、开启开机自启
chmod 754 /lib/systemd/system/nginx.service
systemctl start nginx.service
systemctl enable nginx.service

source nginx.sh

负载2.png

Ⅱ、部署2台tomcat应用服务器

将软件包同样拖入/opt目录中，然后用脚本执行安装

vim tomcat.sh

#!/bin/bash
#关闭防火墙
systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld
setenforce 0

#安装JDK
cd /opt
rpm -qpl jdk-8u201-linux-x64.rpm 
rpm -ivh jdk-8u201-linux-x64.rpm 
java -version

#设置JDK环境变量
echo 'export JAVA_HOME=/usr/java/jdk1.8.0_201-amd64
export CLASSPATH=.:$JAVA_HOME/lib/tools.jar:$JAVA_HOME/lib/dt.jar                       
export PATH=$JAVA_HOME/bin:$PATH' > /etc/profile.d/java.sh

source /etc/profile

#安装启动Tomcat
cd /opt
tar zxvf apache-tomcat-9.0.16.tar.gz
mv apache-tomcat-9.0.16 /usr/local/tomcat

/usr/local/tomcat/bin/startup.sh

source tomcat.sh
netstat -natp | grep 8080 
java -version

负载3.png

Ⅲ、动静分离配置

Tomcat Server1 配置

mkdir /usr/local/tomcat/webapps/lic

vim /usr/local/tomcat/webapps/lic/index.jsp

<%@ page language="java" import="java.util.*" pageEncoding="UTF-8"%>
<html>
<head>
<title>JSP test2 page</title>
</head>
<body>
<% out.println("动态页面:短发潇潇暮雨");%>
</body>
</html>

vim /usr/local/tomcat/conf/server.xml
<Host name="localhost" appBase="webapps" unpackWARs="true" autoDeploy="true" xmlValidation="false" xmlNamespaceAware="false">
    <Context docBase="/usr/local/tomcat/webapps/lic" path="" reloadable="true" />
</Host>

/usr/local/tomcat/bin/shutdown.sh 
/usr/local/tomcat/bin/startup.sh

mkdir /usr/local/tomcat/webapps/lic   ##创建指定首页目录

负载4.png

vim /usr/local/tomcat/conf/server.xml    ##编辑tomcat 主配置文件

负载5.png

负载6.png

Nginx server 配置

mkdir /usr/local/tomcat/webapps/lic
vim /usr/local/tomcat/webapps/lic/index.jsp
<%@ page language="java" import="java.util.*" pageEncoding="UTF-8"%>
<html>
<head>
<title>JSP test2 page</title>
</head>
<body>
<% out.println("动态页面:长襟落落秋风");%>
</body>
</html>

vim /usr/local/tomcat/conf/server.xml
<Host name="localhost" appBase="webapps" unpackWARs="true" autoDeploy="true" xmlValidation="false" xmlNamespaceAware="false">
    <Context docBase="/usr/local/tomcat/webapps/lic" path="" reloadable="true" />
</Host>

/usr/local/tomcat/bin/shutdown.sh 
/usr/local/tomcat/bin/startup.sh

mkdir /usr/local/tomcat/webapps/lic

vim /usr/local/tomcat/webapps/lic/index.jsp
####操作跟server1一样

vim /usr/local/tomcat/conf/server.xml

负载7.png

负载8.png

Nginx server 配置

#准备静态页面和静态图片
echo '<html><body>这是默认目录静态页面</body></html>' > /usr/local/nginx/html/index.html
mkdir /usr/local/nginx/html/kiki

#配置负载均衡的服务器列表，weight参数表示权重，权重越高，被分配到的概率越大

vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf

......
http {
......
#gzip on;

upstream tomcat_server {
    server 192.168.184.20:8080 weight=1;
    server 192.168.184.30:8080 weight=1;
}

server {
    listen 80;
    server_name www.lic.com;

    charset utf-8;

    #access_log logs/host.access.log main;

#配置Nginx处理动态页面请求，将 .jsp文件请求转发到Tomcat 服务器处理
    location ~ .*.jsp$ {
        proxy_pass http://tomcat_server;    
        proxy_set_header HOST $host;        

        proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;                    
        proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;  
    }

    #配置Nginx处理静态图片请求
    location ~ .*\.(gif|jpg|jpeg|png|bmp|swf|css)$ {
        root /usr/local/nginx/html/kiki;
        expires 10d;
    }

    location / {
        root html;
        index index.html index.htm;
    }
......

负载9.png

vim /usr/local/ngixn/conf/nginx.conf    #编辑nginx主配置文件

负载10.png

负载11.png

systemctl restart nginx.service    #重启服务

去测试一下

浏览器访问：http://192.168.184.10/
浏览器访问： http://192.168.184.10/cat.jpg

这里就不展示了，没毛病