群集--Nginx+Tomcat 群集（Tomcat 的应用场景、搭建 Nginx+Tomcat 负载均衡、动静分离实操）

文章目录

• 一、 Tomcat 的应用场景
• 二、 搭建Nginx+Tomcat负载均衡与动静分离
• • 2.1 nginx支持的负载均衡调度算法
  • 实验目的
  • 实验环境
  • 实验过程
  • • 首先实现动静分离
    • 1. 实验环境准备
    • 2. 手工安装nginx
    • 3. 手工编译安装tomcat
    • 4. 动静分离配置
    • 5. 图片的动静分离
    • 6. tomcat 群集
    • 7. nginx 做反向代理
    • 8. 测试

一、 Tomcat 的应用场景

Tomcat 自 5.x版本以来，其性能上已经得到了大幅的提升，再加上其开放性的框架和可二次开发等特性，已经完全可以用在访问量不是很大的生产环境下。

Tomcat 最初是由 Sun 的软件构架师詹姆斯·邓肯·戴维森开发的。后来他 帮助将其变为开源项目，并由 Sun 贡献给 Apache 软件基金会。

Tomcat 服务器是一个免费的开放源代码的 Web 应用服务器，属于轻量级应用服务器， 在中小型系统和并发访问用户不是很多的场合下被普遍使用，是开发和调试 JSP 程序的首选。 一般来说，Tomcat 虽然和 Apache 或者 Nginx 这些 Web 服务器一样，具有处理 HTML 页面的功能，然而由于其处理静态 HTML 的能力远不及 Apache 或者 Nginx，所以 Tomcat 通常是作 为一个 Servlet 和 JSP 容器，单独运行在后端。

二、 搭建Nginx+Tomcat负载均衡与动静分离

2.1 nginx支持的负载均衡调度算法

• weight轮询（默认）：接收到的请求按照顺序逐一分配到不同的后端服务器，即使在使用过程中，某一台后端服务器宕机，nginx会自动将该服务器剔除出队列，请求受理情况不会受到任何影响。 这种方式下，可以给不同的后端服务器设置一个权重值（weight），用于调整不同的服务器上请求的分配率；权重数据越大，被分配到请求的几率越大；该权重值，主要是针对实际工作环境中不同的后端服务器硬件配置进行调整的。
• ip_hash：每个请求按照发起客户端的ip的hash结果进行匹配，这样的算法下一个固定ip地址的客户端总会访问到同一个后端服务器，这也在一定程度上解决了集群部署环境下session共享的问题。
• fair：智能调整调度算法，动态的根据后端服务器的请求处理到响应的时间进行均衡分配，响应时间短处理效率高的服务器分配到请求的概率高，响应时间长处理效率低的服务器分配到的请求少；结合了前两者的优点的一种调度算法。但是需要注意的是nginx默认不支持fair算法，如果要使用这种调度算法，请安装upstream_fair模块
• url_hash：按照访问的url的hash结果分配请求，每个请求的url会指向后端固定的某个服务器，可以在nginx作为静态服务器的情况下提高缓存效率。同样要注意nginx默认不支持这种调度算法，要使用的话需要安装nginx的hash软件包

实验目的

• 通过访问nginx地址，实现动静分离
• 动态请求自动转到Tomcat处理，还要实现静态资源存放在nginx服务器中，但Tomcat仍旧能够加载出资源（以图片为例）
• 静态请求转到nginx处理

实验环境

VMware软件

一台centos7系统作为nginx服务器，IP地址：14.0.0.77，主机名：nginx

两台centos7系统作为Tomcat服务器，IP地址：14.0.0.110、14.0.0.177 ，主机名：tomcat01、tomcat02

实验过程

首先实现动静分离

1. 实验环境准备

分别设置主机名、关闭防火墙、关闭增强型核心防护功能

分别对三台服务器进行设置
[[email protected] ~]# hostnamectl set-hostname nginx
[[email protected] ~]# hostnamectl set-hostname tomcat01
[[email protected] ~]# hostnamectl set-hostname tomcat02
三台服务器都要进行操作
[[email protected] ~]# systemctl stop firewalld.service 
[[email protected] ~]# setenforce 0
           

2. 手工安装nginx

在当前目录将软件包拷贝进来

[[email protected] ~]# yum -y install pcre-devel pcre zlib-devel gcc gcc-c++    ##安装环境包
[[email protected] ~]# useradd -M -s /sbin/nologin nginx
[[email protected] ~]# tar xzvf nginx-1.12.0.tar.gz -C /usr/local/
[[email protected] ~]# cd /usr/local/nginx-1.12.0/
[root@nginx nginx-1.12.0]# ./configure   ##配置
--prefix=/usr/local/nginx\
--user=nginx\
--group=nginx\   
--with-http_stub_status_module
[root@nginx nginx-1.12.0]# make && make install   ##编译安装
[root@nginx nginx-1.12.0]# ln -s /usr/local/nginx/sbin/nginx /usr/local/sbin
[root@nginx nginx-1.12.0]# cd /etc/init.d/    
[[email protected] init.d]# vim nginx    ##编辑启动脚本
#!/bin/bash
#chkconfig:-  99 20
#description:Nginx Service Control Script
PROG="/usr/local/nginx/sbin/nginx"
PIDF="/usr/local/nginx/logs/nginx.pid"
case "$1" in
 start)
  $PROG
 ;;
stop)
   kill -s QUIT $(cat $PIDF)
 ;;
restart)
 $0 stop
 $0 start
 ;;
reload)
 kill -s HUP $(cat $PIDF)
 ;;
 *)
   echo "Usage:$0{start|stop|restart|reload}"
   exit 1
esac
exit 0
[[email protected] init.d]# chmod +x nginx 
[[email protected] init.d]# chkconfig --add nginx
[[email protected] init.d]# service nginx start 
[[email protected] init.d]# netstat -ntap | grep nginx
tcp        0      0 0.0.0.0:80              0.0.0.0:*               LISTEN      16436/nginx: master 
           

3. 手工编译安装tomcat

安装JDK

将软件包拷贝到当前目录
[[email protected] ~]# tar zvxf jdk-8u91-linux-x64.tar.gz  -C /usr/local/
[[email protected] ~]# vim /etc/profile     ##配置环境变量
export JAVA_HOME=/usr/local/jdk1.8.0_91
export JRE_HOME=${JAVA_HOME}/jre
export CLASSPATH=.:${JAVA_HOME}/lib:${JRE_HOME}/lib
export PATH=${JAVA_HOME}/bin:$PATH
[[email protected] ~]# source /etc/profile   ##加载环境变量
           

安装tomcat

[[email protected] ~]# tar zvxf apache-tomcat-8.5.16.tar.gz -C /usr/local/
[[email protected] ~]# cd /usr/local/
[[email protected] local]# mv apache-tomcat-8.5.16/ tomcat
[[email protected] local]# ln -s /usr/local/tomcat/bin/shutdown.sh /usr/local/bin
[[email protected] local]# ln -s /usr/local/tomcat/bin/startup.sh /usr/local/bin
[[email protected] local]# startup.sh 
Using CATALINA_BASE:   /usr/local/tomcat
Using CATALINA_HOME:   /usr/local/tomcat
Using CATALINA_TMPDIR: /usr/local/tomcat/temp
Using JRE_HOME:        /usr/local/jdk1.8.0_91/jre
Using CLASSPATH:       /usr/local/tomcat/bin/bootstrap.jar:/usr/local/tomcat/bin/tomcat-juli.jar
Tomcat started.
[[email protected] local]# netstat -ntap | grep 8080
tcp6       0      0 :::8080                 :::*                    LISTEN      12683/java    
           

4. 动静分离配置

• nginx配置

设置动态请求交由Tomcat处理
[[email protected] init.d]# cd /usr/local/nginx/conf/
[[email protected] conf]# vim nginx.conf
 server {
        listen       80;
        server_name  localhost;
        添加以下内容
        location ~.*.jsp$ {
          proxy_pass http://14.0.0.110:8080;
          proxy_set_header Host $host;
        }
           

设置静态网页内容，方便识别
[[email protected] conf]# cd ../html/
[[email protected] html]# vim index.html
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<title>静态页面</title>	'//修改标题'
<meta http-equiv="content-type" content="text/html;charset=utf-8">	'//设置支持中文字符集'
<style>
    body {
        width: 35em;
        margin: 0 auto;
        font-family: Tahoma, Verdana, Arial, sans-serif;
    }
</style>
</head>
<body>
<h1>静态网站</h1>	'//修改内容主题'
<p>If you see this page, the nginx web server is successfully installed and
working. Further configuration is required.</p>

<p>For online documentation and support please refer to
<a href="http://nginx.org/">nginx.org</a>.<br/>
Commercial support is available at
<a href="http://nginx.com/">nginx.com</a>.</p>

<p><em>这是一个静态网页.</em></p>	'//设置页尾内容'
</body>
</html>
[[email protected] html]# service nginx stop
[[email protected] html]# service nginx start
           

• tomcat配置

[[email protected] conf]# mkdir /usr/local/tomcat/webapps/test
[[email protected] conf]# vim /usr/local/tomcat/webapps/test/index.jsp
<!DOCTYPE html>
<%@ page language="java" contentType="text/html; charset=UTF-8" pageEncoding="UTF-8"%>
<%@ page import="java.util.Date" %>
<%@ page import="java.text.SimpleDateFormat" %>
<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR html4/loose.dtd">
<html>
<head>
<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=UTF-8">
<title>动态页面</title>
</head>
<body>
<div>动态页面</div>
</body>
</html>
[[email protected] conf]# shutdown.sh 
Using CATALINA_BASE:   /usr/local/tomcat
Using CATALINA_HOME:   /usr/local/tomcat
Using CATALINA_TMPDIR: /usr/local/tomcat/temp
Using JRE_HOME:        /usr/local/jdk1.8.0_91/jre
Using CLASSPATH:       /usr/local/tomcat/bin/bootstrap.jar:/usr/local/tomcat/bin/tomcat-juli.jar
[[email protected] conf]# startup.sh 
Using CATALINA_BASE:   /usr/local/tomcat
Using CATALINA_HOME:   /usr/local/tomcat
Using CATALINA_TMPDIR: /usr/local/tomcat/temp
Using JRE_HOME:        /usr/local/jdk1.8.0_91/jre
Using CLASSPATH:       /usr/local/tomcat/bin/bootstrap.jar:/usr/local/tomcat/bin/tomcat-juli.jar
Tomcat started.
           

5. 图片的动静分离

如果不是动静分离的话，我们应该将图片放到tomcat的站点目录下，但是要实现图片的动静分离，将图片等静态资源放到nginx的目录下。配置如下

[[email protected] html]# cd ../conf/
[[email protected] conf]# vim nginx.conf
 location ~.*\.(gif|jpg|jpeg|png|bmp|swf|css)$ {
          root html;
          expires 30d;
        }
           

[[email protected] conf]# cd ../html/
[[email protected] html]# mkdir test   ##这个目录名一定要与tomcat站点目录一样，否则报错
[[email protected] html]# cd test/
一定要将图片拷贝到当前目录下
[[email protected] test]# ls
games.png
[[email protected] test]# service nginx restart 
           

6. tomcat 群集

在服务器tomcat02上进行tomcat手工编译安装，步骤与tomcat01一样，这里就不做演示。步骤从安装完成后开始。

为两个启动、关闭脚本建立软连接后
[[email protected] tomcat]# mkdir -pv /web/webapp1
mkdir: 已创建目录 "/web"
mkdir: 已创建目录 "/web/webapp1"
[[email protected] tomcat]# vim /web/webapp1/index.jsp
<%@ page language="java" import="java.util.*" pageEncoding="UTF-8"%>	'//设置支持中文字符集'
<html>
 <head>
    <title>JSP test1 page</title>
 </head>
 <body>
    <% out.println("Welcome HEllo World Web");%>    '//输出的信息，Tomcat2节点内容设置为Welcome No HEllo World Web'
 </body>
</html>
           

修改tomcat 配置文件

[[email protected] tomcat]# vim /usr/local/tomcat/conf/server.xml
[[email protected] webapp1]# vim /usr/local/tomcat/conf/server.xml 	'//修改配置文件中站点信息'
      <Host name="localhost"  appBase="webapps"
            unpackWARs="true" autoDeploy="true">
            添加以下信息
        <Context docBase="/web/webapp1" path="" reloadable="false">    
        </Context>
'//docBase：web应用的文档基准目录，reloadable：设置监视“类”是否变化，path：设置默认“类”'

           

对服务进行重启

[[email protected] tomcat]# shutdown.sh
Using CATALINA_BASE:   /usr/local/tomcat
Using CATALINA_HOME:   /usr/local/tomcat
Using CATALINA_TMPDIR: /usr/local/tomcat/temp
Using JRE_HOME:        /usr/local/jdk1.8.0_91/jre
Using CLASSPATH:       /usr/local/tomcat/bin/bootstrap.jar:/usr/local/tomcat/bin/tomcat-juli.jar
[[email protected] tomcat]# startup.sh 
Using CATALINA_BASE:   /usr/local/tomcat
Using CATALINA_HOME:   /usr/local/tomcat
Using CATALINA_TMPDIR: /usr/local/tomcat/temp
Using JRE_HOME:        /usr/local/jdk1.8.0_91/jre
Using CLASSPATH:       /usr/local/tomcat/bin/bootstrap.jar:/usr/local/tomcat/bin/tomcat-juli.jar
Tomcat started.
[[email protected] tomcat]# 

           

进行访问测试

在tomcat01服务器创建站点

[[email protected] test]# mkdir -pv /web/webapp1
mkdir: 已创建目录 "/web"
mkdir: 已创建目录 "/web/webapp1"
[[email protected] test]# vim /web/webapp1/index.jsp
<%@ page language="java" import="java.util.*" pageEncoding="UTF-8"%>
<html>
 <head>
    <title>JSP test1 page</title>
 </head>
 <body>
    <% out.println("Welcome No HEllo World Web");%>
 </body>
</html>

           

修改主配置文件

进行重启

[[email protected] test]# shutdown.sh 
Using CATALINA_BASE:   /usr/local/tomcat
Using CATALINA_HOME:   /usr/local/tomcat
Using CATALINA_TMPDIR: /usr/local/tomcat/temp
Using JRE_HOME:        /usr/local/jdk1.8.0_91/jre
Using CLASSPATH:       /usr/local/tomcat/bin/bootstrap.jar:/usr/local/tomcat/bin/tomcat-juli.jar
[[email protected] test]# startup.sh 
Using CATALINA_BASE:   /usr/local/tomcat
Using CATALINA_HOME:   /usr/local/tomcat
Using CATALINA_TMPDIR: /usr/local/tomcat/temp
Using JRE_HOME:        /usr/local/jdk1.8.0_91/jre
Using CLASSPATH:       /usr/local/tomcat/bin/bootstrap.jar:/usr/local/tomcat/bin/tomcat-juli.jar
Tomcat started.
           

在虚拟机进行访问测试

7. nginx 做反向代理

[[email protected] test]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
 upstream tomcat-server {    
                        server 14.0.0.110:8080 weight=1;
                        server 14.0.0.177:8080 weight=1;
                    }
...
省略部分配置文件
location / {
            root   html;
            index  index.html index.htm;
            proxy_pass http://tomcat_server;	'//设置转发到节点服务器'
        }
           

检查语法

[[email protected] test]# nginx -t
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
[[email protected] test]# service nginx restart
           

8. 测试

在虚拟机中进行测试