Nginx + Tomcat 实现负载均衡，动静分离集群部署

1、Nginx实现负载均衡原理

2、Nginx配置反向代理主要参数

3、实验

1、Nginx实现负载均衡原理：

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 1、首页使用精准匹配 2、静态页面使用正则匹配自己处理 3、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

如图所示：

Nginx静态处理优势：

Nginx处理静态页面的效率远高于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的每秒吞吐量为3 .6M
Nginx处理静态资源的能力是Tomcat处理的6倍

Nginx动静分离原理：

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，静态资源有Nginx提供服务，动态资源Nginx转发至后端。

如图：

2、Nginx配置反向代理主要参数：

配置后端服务器池，以提供响应数据

upstream 服务器名 {}

配置将访问请求转发给后端服务器池名

proxy_pass http://服务器名

3、实验：

a）Nginx+Tomcat负载均衡、动静分离
b）Nginx作为负载均衡器，Tomcat作为应用服务器

环境配置：

三台主机，一台nginx服务两台tomcat服务

1：部署nginx负载均衡器

将安装包拖到opt目录下

用shell脚本一键部署nginx ，使用source 执行脚本

2：部署2台tomcat应用服务器

vim tomcat.sh

#!/bin/bash

#关闭防火墙

systemctl stop firewalld

systemctl disable firewalld

setenforce 0

#安装JDK

cd /opt

rpm -qpl jdk-8u201-linux-x64.rpm

rpm -ivh jdk-8u201-linux-x64.rpm

java -version

#设置JDK环境变量

echo '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' > /etc/profile.d/java.sh

source /etc/profile

#安装启动Tomcat

cd /opt

tar zxvf apache-tomcat-9.0.16.tar.gz

mv apache-tomcat-9.0.16 /usr/local/tomcat

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

source tomcat.sh

netstat -natp | grep 8080

java -version

3：动静分离配置

tomcat server1 配置

mkdir /usr/local/tomcat/webapps/lic

vim /usr/local/tomcat/webapps/lic/index.jsp

<%@ page language="java" import="java.util.*" pageEncoding="UTF-8"%>

<html>

<head>

<title>JSP test2 page</title>

</head>

<body>

<% out.println("动态页面:天青色等烟雨");%>

</body>

</html>

vim /usr/local/tomcat/conf/server.xml

<Host name="localhost" appBase="webapps" unpackWARs="true" autoDeploy="true" xmlValidation="false" xmlNamespaceAware="false">

	<Context docBase="/usr/local/tomcat/webapps/lic" path="" reloadable="true" />

</Host>

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

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

tonmcat server2 配置

mkdir /usr/local/tomcat/webapps/lic

vim /usr/local/tomcat/webapps/lic/index.jsp

<%@ page language="java" import="java.util.*" pageEncoding="UTF-8"%>

<html>

<head>

<title>JSP test2 page</title>

</head>

<body>

<% out.println("动态页面:长襟落落秋风");%>

</body>

</html>

vim /usr/local/tomcat/conf/server.xml

<Host name="localhost" appBase="webapps" unpackWARs="true" autoDeploy="true" xmlValidation="false" xmlNamespaceAware="false">

	<Context docBase="/usr/local/tomcat/webapps/lic" path="" reloadable="true" />

</Host>

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

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

nginx server配置　　

#准备静态页面和静态图片

echo '<html><body><h1>这是默认目录静态页面</h1></body></html>' > /usr/local/nginx/html/index.html

mkdir /usr/local/nginx/html/ki

#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

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

......

http {

......

#gzip on;

upstream tomcat_server {

	server 192.168.184.20:8080 weight=1;

	server 192.168.184.30:8080 weight=1;

}

server {

	listen 80;

	server_name www.lic.com;

	charset utf-8;

	#access_log logs/host.access.log main;

#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

	location ~ .*.jsp$ {

		proxy_pass http://tomcat_server;

		proxy_set_header HOST $host;		

		proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;

		proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;

	}

	#配置Nginx处理静态图片请求

	location ~ .*\.(gif|jpg|jpeg|png|bmp|swf|css)$ {

		root /usr/local/nginx/html/kiki;

		expires 10d;

	}

	location / {

		root html;

		index index.html index.htm;

	}

......

7层代理与4层代理区别

代理方式	区别
4层	基于IP+PORT(TCP+UDP)转发
7层	基于http，https，mail代理转发

Nginx负载均衡模式/调度算法

模式	说明
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(ip_hash只能用在7层代理)
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