nginx和tomcat负载均衡、静态分离

tomcat重要目录

bin	存放启动和关闭Tomcat脚本
conf	存放Tomcat不同的配置文件
doc	存放Tomcat文档
lib	存放Tomcat运行需要的库文件
logs	存放Tomcat执行时的log文件
src	存放Tomcat的源代码
webapps	Tomcat的主要Web发布目录
work	存放jsp编译后产生的class文件

nginx负载均衡原理

nginx实现负载均衡是通过反向代理实现

反向代理原理

nginx配置反向代理的主要参数

upstream 服务池名{} #配置后端服务池，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池的服务器处理

Nginx+Tomcat负载均衡、动静分离

nginx七层服务器部署

Nginx 服务器：192.168.47.10:80
Tomcat服务器1：192.168.80.20:80
Tomcat服务器2：192.168.47.50:8080 192.168.47.50:8081

1.部署Nginx 负载均衡器

systemctl stop firewalld
setenforce 0

yum -y install pcre-devel zlib-devel openssl-devel gcc gcc-c++ make

useradd -M -s /sbin/nologin nginx

cd /opt/nginx
tar zxvf nginx-1.22.0.tar.gz

cd nginx-1.22.0/
./configure \
--prefix=/usr/local/nginx \
--user=nginx \
--group=nginx \
--with-file-aio \
--with-http_stub_status_module \
--with-http_gzip_static_module \
--with-http_flv_module \
--with-http_ssl_module \
--with-stream
###启用 stream模块，提供4层调度

make -j4 && make install

ln -s /usr/local/nginx/sbin/nginx /usr/local/sbin/

vim /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
ExecrReload=/bin/kill -s HUP $MAINPID
ExecrStop=/bin/kill -s QUIT $MAINPID
PrivateTmp=true
[Install]
WantedBy=multi-user.target

chmod 754 /lib/systemd/system/nginx.service
systemctl daemon-reload
systemctl start nginx.service
systemctl enable nginx.service

2.部署2台Tomcat 应用服务器

systemctl stop firewalld
setenforce 0

tar zxvf jdk-8u91-linux-x64.tar.gz -C /usr/local/

vim /etc/profile
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:${JRE_HOME}/bin:$PATH

source /etc/profile

tar zxvf apache-tomcat-8.5.16.tar.gz

mv /opt/apache-tomcat-8.5.16/ /usr/local/tomcat

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

netstat -ntap | grep 8080

通过之前的多实例部署，直接使用tomcat服务器2

3.动静分离配置

（1）Tomcat1 server 配置


mkdir /usr/local/tomcat/webapps/test
vim /usr/local/tomcat/webapps/test/index.jsp
<%@ page language="java" import="java.util.*" pageEncoding="UTF-8"%>
<html>
<head>
<title>JSP test1 page</title>   #指定为 test1 页面
</head>
<body>
<% out.println("动态页面 1,http://www.test1.com");%>
</body>
</html>


vim /usr/local/tomcat/conf/server.xml
#由于主机名 name 配置都为 localhost，需要删除前面的 HOST 配置
<Host name="localhost" appBase="webapps" unpackWARs="true" autoDeploy="true" xmlValidation="false" xmlNamespaceAware="false">
	<Context docBase="/usr/local/tomcat/webapps/test" path="" reloadable="true">
	</Context>
</Host>

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

（2）Tomcat2 server 配置

mkdir /usr/local/tomcat/tomcat1/webapps/test /usr/local/tomcat/tomcat2/webapps/test

vim /usr/local/tomcat/tomcat1/webapps/test/index.jsp
<%@ page language="java" import="java.util.*" pageEncoding="UTF-8"%>
<html>
<head>
<title>JSP test2 page</title>   #指定为 test2 页面
</head>
<body>
<% out.println("动态页面 2");%>
</body>
</html>


vim /usr/local/tomcat/tomcat1/conf/server.xml
#删除前面的 HOST 配置
<Host name="localhost" appBase="webapps" unpackWARs="true" autoDeploy="true" xmlValidation="false" xmlNamespaceAware="false">
	<Context docBase="/usr/local/tomcat/tomcat1/webapps/test" path="" reloadable="true" />
</Host>

/usr/local/tomcat/tomcat1/bin/shutdown.sh 
/usr/local/tomcat/tomcat1/bin/startup.sh 


vim /usr/local/tomcat/tomcat2/webapps/test/index.jsp
<%@ page language="java" import="java.util.*" pageEncoding="UTF-8"%>
<html>
<head>
<title>JSP test3 page</title>   #指定为 test3 页面
</head>
<body>
<% out.println("动态页面 3");%>
</body>
</html>


vim /usr/local/tomcat/tomcat2/conf/server.xml
#删除前面的 HOST 配置
<Host name="localhost" appBase="webapps" unpackWARs="true" autoDeploy="true" xmlValidation="false" xmlNamespaceAware="false">
	<Context docBase="/usr/local/tomcat/tomcat2/webapps/test" path="" reloadable="true" />
</Host>

/usr/local/tomcat/tomcat2/bin/shutdown.sh 
/usr/local/tomcat/tomcat2/bin/startup.sh

（3）Nginx server 配置

#准备静态页面
echo '<html><body><h1>这是静态页面</h1></body></html>

    #gzip  on;
#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
    upstream tomcat_server {
             server 192.168.47.20:8080 weight=1;
             server 192.168.47.50:8080 weight=1;
             server 192.168.47.50:8081 weight=1;
    }

    server {
        listen       80;
        server_name  localhost;

        charset koi8-r;

        #access_log  logs/host.access.log  main;

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

        location ~ .*\.jsp$ {     #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
          proxy_pass http://tomcat_server;
#设置后端的Web服务器可以获取远程客户端的真实IP
##设定后端的Web服务器接收到的请求访问的主机名（域名或IP、端口），默认HOST的值为proxy_pass指令设置的主机名。如果反向代理服务器不重写该请求头的话，那么后端真实服务器在处理时会认为所有的请求都来自反向代理服务器，如果后端有防攻击策略的话，那么机器就被封掉了。
          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;
##在nginx 作为代理服务器时，设置的IP列表，会把经过的机器ip，代理机器ip都记录下来
        }

nginx四层反向代理在七层基础上添加

配置四层反向代理nginx负载均衡服务器 192.168.47.30

systemctl stop firewalld
setenforce 0

yum -y install pcre-devel zlib-devel openssl-devel gcc gcc-c++ make

useradd -M -s /sbin/nologin nginx

cd /opt/nginx
tar zxvf nginx-1.22.0.tar.gz

cd nginx-1.22.0/
./configure \
--prefix=/usr/local/nginx \
--user=nginx \
--group=nginx \
--with-file-aio \
--with-http_stub_status_module \
--with-http_gzip_static_module \
--with-http_flv_module \
--with-http_ssl_module \
--with-stream
###启用 stream模块，提供4层调度

make -j4 && make install

ln -s /usr/local/nginx/sbin/nginx /usr/local/sbin/

vim /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
ExecrReload=/bin/kill -s HUP $MAINPID
ExecrStop=/bin/kill -s QUIT $MAINPID
PrivateTmp=true
[Install]
WantedBy=multi-user.target

chmod 754 /lib/systemd/system/nginx.service
systemctl daemon-reload
systemctl start nginx.service
systemctl enable nginx.service

配置七层反向代理nginx负载均衡服务器 192.168.47.10 192.168.47.100，以上同样步骤

部署tomcat应用服务器 tomcat1 tomcat2 tomcat3，用上面七层反向代理的步骤

动静分离配置

（1）nginx静态设置

（2）tomcat动态设置

四层反向代理nginx server设置

Nginx 四层代理配置：
./configure --with-stream

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


和http同等级：所以一般只在http上面一段设置，


stream {               #启用 stream模块，提供4层调度
   upstream appserver {                     #配置负载均衡的七层nginx服务器列表地址池
       server 192.168.47.10:80 weight=1;
       server 192.168.47.100:80 weight=1;
       }
      server {
        listen 8080;
        proxy_pass appserver;   #访问本主机8080端口实际是转发到地址池访问
       }
}

http {
    include       mime.types;
    default_type  application/octet-stream;

七层反向代理nginx server 设置

Nginx负载均衡策略

介绍完Nginx负载均衡的相关指令后，我们已经能实现将用户的请求分发到不同的服务器上，那么除了采用默认的分配方式外，我们还能采用什么样的负载算法？

Nginx的upstream支持如下六种方式的分配算法，分别是：

算法名称	说明
轮询	rr 默认方式
weight	wrr 权重方式
ip_hash	依据ip分配方式(根据客户端IP做hash缓存的算法)
least_conn	依据最少/小连接方式
url_hash	依据URL分配方式（根据客户端访问的url路径做hash缓存的算法）
fair	依据响应时间方式

补充：random 随机分配

hash $remote_addr consistent 一致性hash算法，客户端ip哈希算法，是ip_hash算法的加强版

nginx全局变量

nginx反向代理实现会话保持

1）ip_hash    url_hash      客户端IP一致性哈希算法 hash $remote_addr consistent     基于客户端IP/访问的URL做哈希缓存实现会话保持

2）sticky_cookie_insert                                                             需要安装第三方的sticky模块，基于cookie来判断实现会话保持

3）配置后端应用服务器共享 session 或使用后端服务器自身通过相关机制保持 session 同步实现会话保持