Nginx 负载均衡和动静分离

Nginx 动静分离处理优势
1、Nginx处理静态页面的效率远高于Tomcat的处理能力
2、若Tomcat的请求量为1000次，则Nginx的请求量为6000次
3、Tomcat每秒的吞吐量为0.6M，则Nginx的每秒吞吐量为3.6M
4、Nginx处理静态资源的能力是Tomcat处理能力的6倍

应用场景

通常情况下，一台 Tomcat 站点由于可能出现单点故障及无法应付过多客户复杂多样的请求等问题，不能单独应用于生产环境下，所以需要一套更可靠的解决方案来完善 Web 站点架构。
Nginx 是一个非常强大的静态 web 服务，Tomcat 处理动态请求效率不高，而一般网站大
多数的内容都是静态文件（如图片、html、css、js 等），经过 Nginx 前端的反向代理加速和过滤，后端 Tomcat 处理请求的压力便可大大减少，只需负责处理动态内容就可以了。在性能与稳定性的权衡下，使用 Nginx+Tomcat 搭配便可让它们在各自擅长的领域大展拳脚

部署 Nginx + Tomcat 群集

1台 Nginx 调度器（ip：20.0.0.21/24

软件安装包：nginx-1.15.9.ta
一张照片）

1台 Tomcat 1服务器（ip：20.0.0.22/24

软件安装包：apache-tomcat-8.5.23.tar
jdk-8u 144-linux-x64.tar）

1台 Tomcat2 服务器（ip：20.0.0.23/24

软件安装包：apache-tomcat-8.5.23.tar
jdk-8u 144-linux-x64.tar）

所有服务器关闭防火墙、核心防护，安装本地yum源

配置 Tomcat 1 节点服务器（20.0.0.22） Tomcat 2 节点服务器（20.0.0.23）

在安装 Tomcat 之前必须先安装 JDK
安装 JDK 部分：
1、将安装包 apache-tomcat-8.5.23.tar 和 jdk-8u 144-linux-x64.tar 上传至 /opt 目录下

[root@localhost ~]# java -version
-bash: java: command not found                 ####报错，则没有安装 java    [root@localhost ~]# cd /opt
[root@localhost opt]# tar xzvf jdk-8u144-linux-x64.tar.gz   [root@localhost opt]# cp -rv jdk1.8.0_144/ /usr/local/java
[root@localhost opt]# vi /etc/profile  #######在文件末尾添加以下四行
export JAVA_HOME=/usr/local/java
export JRE_HOME=/usr/local/java/jre
export PATH=$PATH:/usr/local/java/bin
export CLASSPATH=./:/usr/local/java/lib:/usr/local/java/jre/lib[root@localhost opt]# source /etc/profile
[root@localhost opt]# java -version
java version "1.8.0_144"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_144-b01)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.144-b01, mixed mode)
12345678910111213141516171819

安装 Tomcat 部分：

[root@localhost opt]# tar zxvf apache-tomcat-8.5.23.tar.gz
[root@localhost opt]# mv apache-tomcat-8.5.23 /usr/local/tomcat1
[root@localhost opt]# ln -s /usr/local/tomcat8/bin/startup.sh /usr/bin/tomcatup
[root@localhost opt]# ln -s /usr/local/tomcat8/bin/shutdown.sh /usr/bin/tomcatdown
[root@localhost opt]# tomcatup                               ####启动
Using CATALINA_BASE:   /usr/local/tomcat8
Using CATALINA_HOME:   /usr/local/tomcat8
Using CATALINA_TMPDIR: /usr/local/tomcat8/temp
Using JRE_HOME:        /usr/local/java/jre
Using CLASSPATH:           /usr/local/tomcat8/bin/bootstrap.jar:/usr/local/tomcat8/bin/tomcat-juli.jar
Tomcat started.
[root@localhost opt]# yum -y install net-tools                 ####安装工具包
[root@localhost opt]# netstat -anpt | grep 8080                   #####检测是否启动，8080端口是否工作正常

4、在真机上测试是否工作正常
网页输入： 20.0.0.22:8080出现tomcat页面

编辑测试页面

[root@localhost ~]# mkdir -pv /web/webapp1

在webapp1 目录下建立一个 index.jsp 的测试页面

[root@localhost ~]# vi /web/webapp1/index.jsp<%@ page language="java" import="java.util.*" pageEncoding="UTF-8"%>
<html>
<head><title>程序员</title>
</head>
<body> <% out.println("聪明绝顶,http://www.51xit.com");%>
</body>
<body><div>金刚</div><br><img src="logo.jpg">
</body>
</html>

[root@localhost ~]# vi /usr/local/tomcat8/conf/server.xml<Host name="localhost" appBase="webapps"
unpackWARs="true" autoDeploy="true">              ######在下面插入
<Context docBase="/web/webapp1" path="" reloadable="false" >
</Context>

[root@localhost ~]# tomcatdown
[root@localhost ~]# tomcatup

5、真机测试
通过浏览器访问： 20.0.0.22:8080 20.0.0.23:8080
显示“金刚”文字，并没有出现 logo.jpg 图片，原因是由于静态图片暂时没配，所以加载不出来

配置 Nginx 调度器（20.0.0.21）

在 Nginx 服务器上安装 Nginx，反向代理到两个 Tomcat 站点，并实现负载均衡

[root@nginx1 ~]# tar zxvf nginx-1.15.9.tar.gz -C /opt   '[root@nginx1 ~]# cd /opt/nginx-1.15.9/ [root@nginx1 nginx-1.15.9]# ./configure \ --prefix=/usr/local/nginx \ --user=nginx \ --group=nginx \ --with-http_stub_status_module       [root@nginx1 nginx-1.15.9]# make && make install       '//编译安装'[root@nginx1 nginx-1.15.9]# ln -s /usr/local/nginx/sbin/nginx /usr/local/sbin/       '//创建nginx命令软连接'[root@nginx1 nginx-1.15.9]# nginx -t     '//检查语法'nginx: the configuration file /usr/local/nginx/conf/nginx.conf syntax is ok nginx: configuration file /usr/local/nginx/conf/nginx.conf test is successful

添加 Nginx 系统服务

[root@localhost nginx-1.15.9]# vi /lib/systemd/system/nginx.service[Unit]
Description=nginx
After=network.target
[Service]
Type=forking
PIDFile=/usr/local/nginx/logs/nginx.pid
ExecStart=/usr/local/nginx/sbin/nginx
ExecReload=/usr/bin/kill -s HUP $MAINPID
ExecStop=/usr/bin/kill -s QUIT $MAINPID
PrivateTmp=true
[Install]
WantedBy=multi-user.target[root@localhost ~]# chmod 754 /lib/systemd/system/nginx.service
[root@localhost ~]# systemctl enable nginx.service
Created symlink from /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/nginx.service to
/usr/lib/systemd/system/nginx.service.
1234567891011121314151617181920

编辑 Nginx 静态页面文件

[root@localhost nginx-1.15.9]# vi /usr/local/nginx/html/index.html<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<meta http-equiv="content-type" content="text/html;charset=utf-8">
<title>静态页面</title>
<style>
body {width: 35em;margin: 0 auto;font-family: Tahoma, Verdana, Arial, sans-serif;
}
</style>
</head>
<body>
<h1>静态页面</h1>
<p>这是个静态页面</p>
</body>
</html>

在 http {…} - server{…}中加入 location ~ .*.jsp${…} 动态请求条件规则以及静态图片请求规则；
把 Nginx 的默认站点通过 proxy_pass 方法代理到了设定好的 tomcat_server 负载均衡服务器组上。

[root@localhost nginx-1.15.9]# vi /usr/local/nginx/conf/nginx.confhttp {.........省略内容#gzip on;                 #####这行往下插入以下4行
upstream tomcat_server {
server 20.0.0.22:8080 weight=1;
server 20.0.0.23:8080 weight=1;
}server {                       #####到这行结束
listen 80;
server_name localhost;
#charset koi8-r;
#access_log logs/host.access.log main;            ######在这行插入以下  location ~ .*.jsp$ {}（表示动态页面正则）；location ~ .*\.（）${}（表示静态图片正则）
location ~ .*.jsp$ {proxy_set_header HOST $host;proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;proxy_set_header Client-IP $remote_addr;proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;proxy_pass http://tomcat_server;}location ~ .*\.(gif|jpg|jpeg|png|bmp|swf|css)$ {
root /usr/local/nginx/html/img;
expires 30d;
}location / {                       ####到这行结束
root html;
index index.html index.htm;

创建静态文件目录

[root@localhost nginx-1.15.9]# cd
[root@nginx ~]# mkdir /usr/local/nginx/html/img
[root@nginx ~]# cp /opt/logo.jpg /usr/local/nginx/html/img
[root@localhost ~]# /usr/local/nginx/sbin/nginx -c /usr/local/nginx/conf/nginx.conf、查看 Nginx 服务进程。
[root@localhost ~]# ps aux | grep nginx
root      30035  0.0  0.0  20564   620 ?        Ss   Sep26   0:00 nginx: master process nginx
www       30036  0.0  0.0  21020  1332 ?        S    Sep26   0:00 nginx: worker process
root      30121  0.0  0.0 112708   976 pts/0    S+   01:07   0:00 grep --color=auto nginx

查看端口号

[root@localhost ~]# netstat -anpt | grep nginx
tcp        0      0 0.0.0.0:80              0.0.0.0:*               LISTEN      30035/nginx: master

群集安装完毕，进行测试

（1）测试静态页面效果打开浏览器访问 20.0.0.21/，可以看到访问到 nginx 静态页面

（2）测试负载均衡效果打开浏览器访问 http://20.0.0.21/index.jsp。不断刷新浏览器测试，
可以看到由于权重相同，页面会反复在以下两个页面来回切换。第一次访问，出现 22 的测试页面，
并且能正常加载 nginx 上的静态页面图片，刷新后，第二次访问，出现 23 的测试页面，
表示负载均衡群集搭建成功，已经可以在两个 Tomcat server 站点进行切换了。