Nginx+Tomcat負載均衡、動靜分離集群
- 一.Nginx負載均衡實作原理
- ① Nginx實作負載均衡是通過反向代理實作
- ② 反向代理原理
- ③ Nginx 配置反向代理的主要引數
- 二.Nginx動靜分離實作原理
- ① 動靜分離原理
- ② Nginx 靜態處理優勢
- 1.準備三臺服務器，Nginx作為負載均衡器，Tomcat作為應用服務器
- 2.部署Nginx 負載均衡器
- 3.部署2臺Tomcat 應用服務器
- 4.動靜分離配置
- 補充
一.Nginx負載均衡實作原理
① Nginx實作負載均衡是通過反向代理實作
② 反向代理原理
③ Nginx 配置反向代理的主要引數
? upstream 服務池名 {}
? 配置后端服務器池，比提供相應資料
? proxy_pass http://服務池名
? 配置將訪問請求轉發給后端服務器池的服務器處理
二.Nginx動靜分離實作原理
① 動靜分離原理
服務端接收來自客戶端的請求中，既有靜態資源也有動態資源，靜態資源由Nginx提供服務，動態資源Nginx轉發至后端
② Nginx 靜態處理優勢
? Nginx處理靜態頁面的效率遠高于Tomcat的處理能力
? 若Tomcat的請求量為1000次，則Nginx的請求量為6000次
? Tomcat每秒的吞吐量為0.6M，Nginx的每秒吞吐量為3.6M
? Nginx處理靜態資源的能力是Tomcat處理的6倍
1.準備三臺服務器，Nginx作為負載均衡器，Tomcat作為應用服務器
Nginx 服務器：192.168.116.100:80
Tomcat服務器1：192.168.116.70:8080
Tomcat服務器2：192.168.116.120:8080 192.168.116.120:8081
2.部署Nginx 負載均衡器
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
tar zxvf nginx-1.12.0.tar.gz -C /opt/
cd nginx-1.12.0/
./configure \
--prefix=/usr/local/nginx \
--user=nginx \
--group=nginx \
--with-file-aio \ #啟用檔案修改支持
--with-http_stub_status_module \ #啟用狀態統計
--with-http_gzip_static_module \ #啟用 gzip靜態壓縮
--with-http_flv_module \ #啟用 flv模塊，提供對 flv 視頻的偽流支持
--with-http_ssl_module #啟用 SSL模塊，提供SSL加密功能
----------------------------------------------------------------------------------------------------------
./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
make && 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 $MAINPID
PrivateTmp=true
[Install]
WantedBy=multi-user.target
chmod 754 /lib/systemd/system/nginx.service
systemctl start nginx.service
systemctl enable nginx.service
3.部署2臺Tomcat 應用服務器
systemctl stop firewalld
setenforce 0
tar zxvf jdk-8u91-linux-x64.tar.gz -C /usr/local/
vim /etc/profile.d/java.sh
export JAVA_HOME=/usr/local/jdk1.8.0_91
export JRE_HOME=${JAVA_HOME}/jre
export CLASSPATH=.:${JAVA_HOME}/lib:${JRE_HOME}/lib
export PATH=${JAVA_HOME}/bin:$PATH
source /etc/profile.d/java.sh
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
配置 Tomcat1
注：這里Tomcat2是基于此前做過的 多實體基礎上，直接上鏈接tomcat多實體部署
4.動靜分離配置
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> #指定為 test1 頁面
</head>
<body>
<% out.println("動態頁面 1,http://www.test1.com");%>
</body>
</html>
vim /usr/local/tomcat/conf/server.xml
#由于主機名 name 配置都為 localhost，需要洗掉前面的 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
Tomcat2 server 配置(多實體)
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> #指定為 test2 頁面
</head>
<body>
<% out.println("動態頁面 2,http://www.test2.com");%>
</body>
</html>
vim /usr/local/tomcat/tomcat1/conf/server.xml
#洗掉前面的 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> #指定為 test3 頁面
</head>
<body>
<% out.println("動態頁面 3,http://www.test3.com");%>
</body>
</html>
vim /usr/local/tomcat/tomcat2/conf/server.xml
#洗掉前面的 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
Nginx server 配置
#準備靜態頁面和靜態圖片
echo '<html><body><h1>這是靜態頁面</h1></body></html>' > /usr/local/nginx/html/index.html
mkdir /usr/local/nginx/html/img
cp /root/game.jpg /usr/local/nginx/html/img
vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
......
http {
......
#gzip on;
#配置負載均衡的服務器串列，weight引數表示權重，權重越高，被分配到的概率越大
upstream tomcat_server {
server 192.168.116.70:8080 weight=1;
server 192.168.116.120:8080 weight=1;
server 192.168.116.120:8081 weight=1;
}
server {
listen 80;
server_name www.kgc.com;
charset utf-8;
#access_log logs/host.access.log main;
#配置Nginx處理動態頁面請求，將 .jsp檔案請求轉發到Tomcat 服務器處理
location ~ .*\.jsp$ {
proxy_pass http://tomcat_server;
#設定后端的Web服務器可以獲取遠程客戶端的真實IP
##設定后端的Web服務器接收到的請求訪問的主機名（域名或IP、埠），默認HOST的值為proxy_pass指令設定的主機名，如果反向代理服務器不重寫該請求頭的話，那么后端真實服務器在處理時會認為所有的請求都來在反向代理服務器，如果后端有防攻擊策略的話，那么機器就被封掉了，
proxy_set_header HOST $host;
##把$remote_addr賦值給X-Real-IP，來獲取源IP
proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
##在nginx 作為代理服務器時，設定的IP串列，會把經過的機器ip，代理機器ip都記錄下來
proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
}
#配置Nginx處理靜態圖片請求
location ~ .*\.(gif|jpg|jpeg|png|bmp|swf|css)$ {
root /usr/local/nginx/html/img;
expires 10d;
}
location / {
root html;
index index.html index.htm;
}
......
}
......
}
測驗效果
測驗靜態頁面效果
瀏覽器訪問 http://192.168.116.100/
瀏覽器訪問 http://192.168.116.100/game.jpg
測驗負載均衡效果，不斷重繪瀏覽器測驗
瀏覽器訪問 http://192.168.116.100/index.jsp
補充
Nginx 負載均衡模式：
●rr 負載均衡模式：
每個請求按時間順序逐一分配到不同的后端服務器，如果超過了最大失敗次數后（max_fails，默認1），在失效時間內(fail_timeout，默認10秒)，該節點失效權重變為0，超過失效時間后，則恢復正常，或者全部節點都為down后，那么將所有節點都恢復為有效繼續探測，一般來說rr可以根據權重來進行均勻分配，
●least_conn 最少連接：
優先將客戶端請求調度到當前連接最少的服務器，
●ip_hash 負載均衡模式：
每個請求按訪問ip的hash結果分配，這樣每個訪客固定訪問一個后端服務器，可以解決session的問題，但是ip_hash會造成負載不均，有的服務請求接受多，有的服務請求接受少，所以不建議采用ip_hash模式，session 共享問題可用后端服務的 session 共享代替 nginx 的 ip_hash，
●fair（第三方）負載均衡模式：
按后端服務器的回應時間來分配請求，回應時間短的優先分配，
●url_hash（第三方）負載均衡模式：
和ip_hash演算法類似，是對每個請求按url的hash結果分配，使每個URL定向到一個同 一個后端服務器，但是也會造成分配不均的問題，這種模式后端服務器為快取時比較好
Nginx 四層代理配置：
和http同等級：所以一般只在http上面一段設定，
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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