Nginx+Tomcat实现负载均衡、动静分离集群部署
2024-06-02 01:08:18
Nginx+Tomcat实现负载均衡、动静分离集群部署
- 一、Tomcat多实例部署
- 1、安装好jdk
- 2、安装tomcat
- 3、配置tomcat环境变量
- 4、修改tomcat2中的server.xml文件，要求各tomcat实例配置不能有重复的端口号
- 5、修改各tomcat实例中的startup.sh和shutdown.sh文件，添加tomcat环境变量
- 6、启动各tomcat中的/bin/startup.sh
- 7、浏览器访问测试
- 二、Nginx负载均衡
- 2.1 Nginx应用
- 2.2 Nginx负载均衡实现原理
- 三、Nginx动静分离
- 3.1 Nginx动静分离实现原理
- 3.2 Nginx静态处理优势
- 四、Nginx+Tomcat负载均衡、动静分离
- 4.1 部署Nginx负载均衡器
- 4.2部署第一台Tomcat
- 4.3部署第二台Tomcat (多实例)
- 4.4Nginx server 配置
- 4.5 测试效果
- 五、Nginx 负载均衡模式
- 六、Nginx 四层代理配置
一、Tomcat多实例部署
1、安装好jdk
关闭防火墙
安装jdk jdk-8u201-linux-x64.rpm
rpm检查
rpm安装
2、安装tomcat
cd /opt
tar zxvf apache-tomcat-9.0.16.tar.gz
mkdir /usr/local/tomcat
mv apache-tomcat-9.0.16 /usr/local/tomcat/tomcat1
cp -a /usr/local/tomcat/tomcat1 /usr/local/tomcat/tomcat2
3、配置tomcat环境变量
vim /etc/profile.d/tomcat.sh
#tomcat1
export CATALINA_HOME1=/usr/local/tomcat/tomcat1
export CATALINA_BASE1=/usr/local/tomcat/tomcat1
export TOMCAT_HOME1=/usr/local/tomcat/tomcat1#tomcat2
export CATALINA_HOME2=/usr/local/tomcat/tomcat2
export CATALINA_BASE2=/usr/local/tomcat/tomcat2
export TOMCAT_HOME2=/usr/local/tomcat/tomcat2source /etc/profile.d/tomcat.sh
4、修改tomcat2中的server.xml文件，要求各tomcat实例配置不能有重复的端口号
vim /usr/local/tomcat/tomcat2/conf/server.xml
<Server port="8006" shutdown="SHUTDOWN"> #22行，修改Server prot，默认为8005 -> 修改为8006
<Connector port="8081" protocol="HTTP/1.1" #69行，修改Connector port，HTTP/1.1 默认为8080 -> 修改为8081
<Connector port="8010" protocol="AJP/1.3" redirectPort="8443" /> #116行，修改Connector port AJP/1.3，默认为8009 -> 修改为8010
5、修改各tomcat实例中的startup.sh和shutdown.sh文件，添加tomcat环境变量
vim /usr/local/tomcat/tomcat1/bin/startup.sh # Start Script for the CATALINA Server##添加以下内容
export CATALINA_BASE=$CATALINA_BASE1
export CATALINA_HOME=$CATALINA_HOME1
export TOMCAT_HOME=$TOMCAT_HOME1vim /usr/local/tomcat/tomcat1/bin/shutdown.sh
# Stop script for the CATALINA Server
export CATALINA_BASE=$CATALINA_BASE1
export CATALINA_HOME=$CATALINA_HOME1
export TOMCAT_HOME=$TOMCAT_HOME1vim /usr/local/tomcat/tomcat2/bin/startup.sh
# Start Script for the CATALINA Serverexport CATALINA_BASE=$CATALINA_BASE2
export CATALINA_HOME=$CATALINA_HOME2
export TOMCAT_HOME=$TOMCAT_HOME2vim /usr/local/tomcat/tomcat2/bin/shutdown.sh
# Stop script for the CATALINA Serverexport CATALINA_BASE=$CATALINA_BASE2
export CATALINA_HOME=$CATALINA_HOME2
export TOMCAT_HOME=$TOMCAT_HOME2
6、启动各tomcat中的/bin/startup.sh
/usr/local/tomcat/tomcat1/bin/startup.sh
/usr/local/tomcat/tomcat2/bin/startup.sh netstat -natp | grep java
7、浏览器访问测试
http://192.168.61.22:8080
http://192.168.61.22:8081
二、Nginx负载均衡
2.1 Nginx应用
Nginx是一款非常优秀的HTTP服务器软件
- 支持高达50000个并发连接数的响应
- 拥有强大的静态资源处理能力
- 运行稳定
- 内存、CPU等系统资源消耗非常低
目前很多大型网站都应用Nginx服务器作为后端网站程序的反向代理及负载均衡器，提升整个站点的负载并发能力
2.2 Nginx负载均衡实现原理
Nginx实现负载均衡是通过反向代理实现
- 反向代理原理
- 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
- 首页使用精准匹配
- 静态页面使用正则匹配自己处理
- 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
Nginx配置反向代理的主要参数
| upstream 服务池名{} | 配置后端服务器池，以提供响应数据 |
|---|---|
| proxy_pass http://服务池名 | 配置将访问请求转发给后端服务器池的服务器处理 |
三、Nginx动静分离
3.1 Nginx动静分离实现原理
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，静态资源由Nginx提供服务，动态资源Nginx转发至后端
3.2 Nginx静态处理优势
- Nginx处理静态也没面的效率远高于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的每秒的吞吐量为3.6M
- Nginx处理静态资源的能力是Tomcat处理的6倍
四、Nginx+Tomcat负载均衡、动静分离
4.1 部署Nginx负载均衡器
Nginx 服务器：192.168.61.11:80
Tomcat服务器1：192.168.61.33:80
Tomcat服务器2：192.168.61.22:8080 192.168.61.22:8081
安装nginx 192.168.61.11
1. #关闭防火墙systemctl stop firewalldsetenforce 0 2. #安装依赖关系包yum -y install pcre-devel zlib-devel gcc gcc-c++ make 3. #新建用户和组便于管理useradd -M -s /sbin/nologin nginx 4. #切换至opt目录，将下载好的压缩包传进来解压cd /opttar -zxf nginx-1.12.0.tar.gz 5. #切换至解压后的目录下编译cd nginx-1.12.0./configure \ --prefix=/usr/local/nginx \ --user=nginx \ --group=nginx \ --with-http_stub_status_module5. #安装make && make install -j4 6. #做软连接，让系统识别nginx的操作命令ln -s /usr/local/nginx/sbin/nginx /usr/local/sbin/ 7. #将nginx命令加入服务cd /lib/systemd/systemvim nginx.service#!/bin.bash[Unit]Description=nginxAfter=network.target[Service]Type=forkingPIDFile=/usr/local/nginx/logs/nginx.pidExecStart=/usr/local/nginx/sbin/nginxExecReload=/usr/bin/kill -s HUP $MAINPIDExecStop=/usr/bin/kill -s QUIT $MAINPIDPrivateTmp=true[Install]WantedBy=multi-user.target 8. #重新加载单元.启动服务systemctl daemon-reload systemctl start nginx 9. #查看是否成功启动ss -ntap|grep nginxhttp://192.168.61.11/
4.2部署第一台Tomcat
192.168.61.33
1. #关闭防火墙systemctl stop firewalldsetenforce 0 2. #切换至/opt，将安装 Tomcat 所需软件包传到/opt目录下apache-tomcat-9.0.16.tar.gz jdk-8u201-linux-x64.rpm 3. #安装JDKrpm -ivh jdk-8u201-linux-x64.rpm 4. #修改换将变量配置文件vim /etc/profileexport JAVA_HOME=/usr/java/jdk1.8.0_201-amd64export CLASSPATH=$JAVA_HOME/lib/tools.jar:$JAVA_HOME/lib/dt.jarexport PATH=$JAVA_HOME/bin:$PATH 5. #刷新配置文件source /etc/profile 6. #切换至/opt下，解压tomcat包cd /opttar -zxf apache-tomcat-9.0.16.tar.gz 7. #将解压后的包拷贝至/usr/local/下并重命名cp -r apache-tomcat-9.0.16 /usr/local/tomcat 8. #添加用户设置属主属组useradd -s /sbin/nologin tomcatchown tomcat:tomcat /usr/local/tomcat -R9. #新建服务文件vim /etc/systemd/system/tomcat.service[Unit]Description=Tomcat#After=syslog.target network.target remote-fs.target nss-lookup.targetAfter=syslog.target network.target[Service] Type=forking ExecStart=/usr/local/tomcat/bin/startup.sh ExecStop=/usr/local/tomcat/bin/shutdown.sh RestartSec=3 PrivateTmp=true User=tomcat Group=tomcat[Install] WantedBy=multi-user.target10. #重新加载服务，并开启，查看是否成功启动systemctl daemon-reload systemctl start tomcat ss -ntap |grep 8080#############新建动态页面站点###########11. #切换至webapp下，新建test目录cd /usr/local/tomcat/webapps/mkdir test 12. #建立动态页面文件vim test/index.jsp<%@ page language="java" import="java.util.*" pageEncoding="UTF-8"%><html><head><title>JSP test1 page </title></head><body><% out.println("动态页面1,http://www.kiro1.com");%></body> </html>13. #修改主配置文件vim /usr/local/tomcat/conf/server.xml删除原来的站点模块添加<Host name="localhost" appBase="webapps"unpackWARs="true" autoDeploy="true" xmlValidation="false"xmlNamespaceAware="false"><Context docBase="/usr/local/tomcat/webapps/kiro"path="" reloadable="true" /></Host>14. #重启服务，并在网页测试systemctl restart tomcat.service http://192.168.61.22:8080/
切换至webapp下，新建kiro目录
建立动态页面文件
修改主配置文件
重启服务，并在网页测试
4.3部署第二台Tomcat (多实例)
192.168.61.22
1. #关闭防火墙systemctl stop firewalldsetenforce 02. #切换至/opt，将安装 Tomcat 所需软件包传到/opt目录下apache-tomcat-9.0.16.tar.gz jdk-8u201-linux-x64.rpm3. #安装JDKrpm -ivh jdk-8u201-linux-x64.rpm 4. #修改环境变量配置文件vim /etc/profileexport JAVA_HOME=/usr/java/jdk1.8.0_201-amd64export CLASSPATH=$JAVA_HOME/lib/tools.jar:$JAVA_HOME/lib/dt.jarexport PATH=$JAVA_HOME/bin:$PATH5. #刷新配置文件source /etc/profile6. #切换至/opt下，解压tomcat包cd /opttar -zxf apache-tomcat-9.0.16.tar.gz 7. #将解压后的包拷贝至/usr/local/下并重命名cp -r apache-tomcat-9.0.16 /usr/local/tomcat8. #添加用户设置属主属组useradd -s /sbin/nologin tomcatchown tomcat:tomcat /usr/local/tomcat -R9. #新建服务文件vim /etc/systemd/system/tomcat.service[Unit]Description=Tomcat#After=syslog.target network.target remote-fs.target nss-lookup.targetAfter=syslog.target network.target[Service]Type=forkingExecStart=/usr/local/tomcat/bin/startup.shExecStop=/usr/local/tomcat/bin/shutdown.shRestartSec=3PrivateTmp=trueUser=tomcatGroup=tomcat[Install]WantedBy=multi-user.target10. #重新加载服务，并开启，查看是否成功启动systemctl daemon-reloadsystemctl start tomcatss -ntap |grep 8080#############新建动态页面站点###########311. #切换至webapp下，新建kiro目录cd /usr/local/tomcat/webapps/mkdir kiro12. #建立动态页面文件vim /usr/local/tomcat/tomcat1/webapps/kiro/index.jsp <%@ page language="java" import="java.util.*" pageEncoding="UTF-8"%><html><head><title>JSP kiro2 page </title></head><body><% out.println("当前是动态页面2 , http://www.kiro2.com");%></body></html>vim /usr/local/tomcat/tomcat2/webapps/kiro/index.jsp <%@ page language="java" import="java.util.*" pageEncoding="UTF-8"%><html><head><title>JSP test3 page</title></head><body><% out.println("动态页面 3,http://www.test3.com");%></body></html>13. #修改主配置文件 (tomcat1和tomcat2)vim /usr/local/tomcat/conf/server.xml删除原来的站点模块添加<Host name="localhost" appBase="webapps"unpackWARs="true" autoDeploy="true" xmlValidation="false"xmlNamespaceAware="false"><Context docBase="/usr/local/tomcat/webapps/kiro"path="" reloadable="true" /></Host>14. #重启服务，并在网页测试systemctl restart tomcat.service http://192.168.61.22:8080/
关闭防火墙
切换至webapp下，新建test目录
建立动态页面文件
修改主配置文件
#由于主机名 name 配置都为 localhost，需要删除前面的 HOST 配置
重启服务，并在网页测试
4.4Nginx server 配置
192.168.61.11
准备静态页面和图片1.1. #切换至/usr/local/nginx/html/目录下cd /usr/local/nginx/html/2. #创建kiro文件夹，并在里面创建静态网页mkdir kirocd kirovim kiro.htmlthis is static kiro'web !!3. #拖一张图片至kiro下改名为1.jpg4. #配置主配置文件vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf#配置负载均衡服务器列表，weight参数表示权重，权重越高，被分配到的概率越大 #gzip on; upstream tomcat_server {server 192.168.61.22:8080 weight=1;server 192.168.61.22:8080 weight=1;server 192.168.61.33:8080 weight=1;```}``` #设置动态请求location ~ .*\.jsp$ {proxy_pass http://tomcat_server; #跳转到地址池中的地址proxy_set_header HOST $host; proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr; #把$remote_addr赋值给X-Real-IP，来获取源IPproxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for; #让nginx记录访问的IP地址}#设置本地静态图片请求
location ~ .*\.(gif|jpg|jpeg|png|bmp|swf|css)$ { #图片匹配规则root html/kiro/; #跳转到图片img目录expires 10d; #缓存十天}```location / {root html;index index.html index.htm;}```5. #重启nginx并测试http://192.168.61.11/1.jpghttp://192.168.61.11/kiro.html
切换至cd /usr/local/nginx/html/目录下
创建kiro文件夹，并在里面创建静态网页
拖一张图片至kiro下
配置主配置文件
4.5 测试效果
测试静态页面效果
浏览器访问 http://192.168.61.11/
浏览器访问 http://192.168.61.11/game.jpg
测试负载均衡效果，不断刷新浏览器测试
浏览器访问 http://192.168.61.11/index.jsp
五、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，一般来说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 | 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定向到一个同 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。 |
六、Nginx 四层代理配置
和http同等级：所以一般只在http上面一段设置，
stream {log_format main '$remote_addr $upstream_addr - [$time_local] $status $upstream_bytes_sent';access_log /var/log/nginx/k8s-access.log main;upstream appserver{server 192.168.80.100:8080 weight=1;server 192.168.80.101:8080 weight=1;server 192.168.80.101:8081 weight=1;}server {listen 8080;proxy_pass appserver;}
}http {......
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