开发: C++知识库 Java知识库 JavaScript Python PHP知识库人工智能区块链大数据移动开发嵌入式开发工具数据结构与算法开发测试游戏开发网络协议系统运维
教程: HTML教程 CSS教程 JavaScript教程 Go语言教程 JQuery教程 VUE教程 VUE3教程 Bootstrap教程 SQL数据库教程 C语言教程 C++教程 Java教程 Python教程 Python3教程 C#教程
数码: 电脑笔记本显卡显示器固态硬盘硬盘耳机手机 iphone vivo oppo 小米华为单反装机图拉丁

-> 系统运维 -> Nginx+Tomcat实现负载均衡、动静分离集群部署 -> 正文阅读

[系统运维]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

关闭防火墙
安装jdk jdk-8u201-linux-x64.rpm
rpm检查
rpm安装
在这里插入图片描述

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

在这里插入图片描述

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/tomcat2

source /etc/profile.d/tomcat.sh

在这里插入图片描述

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

在这里插入图片描述

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_HOME1

vim /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_HOME1

vim /usr/local/tomcat/tomcat2/bin/startup.sh 
# Start Script for the CATALINA Server

export CATALINA_BASE=$CATALINA_BASE2
export CATALINA_HOME=$CATALINA_HOME2
export TOMCAT_HOME=$TOMCAT_HOME2

vim /usr/local/tomcat/tomcat2/bin/shutdown.sh
# Stop script for the CATALINA Server

export CATALINA_BASE=$CATALINA_BASE2
export CATALINA_HOME=$CATALINA_HOME2
export TOMCAT_HOME=$TOMCAT_HOME2

在这里插入图片描述

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

在这里插入图片描述

7、浏览器访问测试

http://192.168.61.22:8080
http://192.168.61.22:8081
在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

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

在这里插入图片描述

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 firewalld
   setenforce 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 /opt
   tar -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_module

5. #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/system
   vim nginx.service
   #!/bin.bash
   [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
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 nginx
   http://192.168.61.11/

在这里插入图片描述

4.2部署第一台Tomcat

192.168.61.33

1. #关闭防火墙
   systemctl stop firewalld
   setenforce 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JDK
   rpm -ivh jdk-8u201-linux-x64.rpm 
4. #修改换将变量配置文件
   vim /etc/profile
   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
5. #刷新配置文件
   source /etc/profile
6. #切换至/opt下，解压tomcat包
   cd /opt
   tar -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 tomcat
   chown tomcat:tomcat /usr/local/tomcat -R

9. #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.target
   After=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.target

10. #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

在这里插入图片描述

建立动态页面文件
在这里插入图片描述

修改主配置文件

在这里插入图片描述

重启服务，并在网页测试

在这里插入图片描述

4.3部署第二台Tomcat (多实例)

192.168.61.22

  1. #关闭防火墙
      systemctl stop firewalld
      setenforce 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JDK
      rpm -ivh jdk-8u201-linux-x64.rpm 
   4. #修改环境变量配置文件
      vim /etc/profile
      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
   5. #刷新配置文件
      source /etc/profile
   6. #切换至/opt下，解压tomcat包
      cd /opt
      tar -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 tomcat
      chown tomcat:tomcat /usr/local/tomcat -R
   
   9. #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.target
      After=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.target
   
   10. #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###########3
   
   11. #切换至webapp下，新建kiro目录
       cd /usr/local/tomcat/webapps/
       mkdir kiro
   12. #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

在这里插入图片描述

切换至webapp下，新建test目录
在这里插入图片描述
建立动态页面文件

修改主配置文件
在这里插入图片描述

#由于主机名 name 配置都为 localhost，需要删除前面的 HOST 配置

在这里插入图片描述

重启服务，并在网页测试

在这里插入图片描述

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 kiro
     cd kiro
     vim kiro.html
  this is static kiro'web !!
  3. #拖一张图片至kiro下改名为1.jpg
    
  4. #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IP
  proxy_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.jpg
     http://192.168.61.11/kiro.html

切换至cd /usr/local/nginx/html/目录下

在这里插入图片描述
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

在这里插入图片描述

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
在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

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 {
......