帶你瞭解Nginx+Tomcat負載均衡，動靜分離群集

樹峰發表於2020-12-14

Nginx+Tomcat負載均衡，動靜分離群集

Tomcat簡介

·最初是由Sun的軟體架構師詹姆斯.鄧肯。戴維森開發

·安裝Tomcat後，安裝路徑下面的目錄和檔案，是使用或者配置Tomcat的重要檔案

Tomcat重要目錄

bin：存放啟動和關閉Tomcat指令碼
conf ：存放Tomcat不同的配置檔案
doc ：存放Tomcat文件
lib ：存放Tomcat執行需要的庫檔案
logs ：存放Tomcat執行時的LOG檔案
src ：存放Tomcat的原始碼
webapps： Tomcat的主要Web釋出目錄
work ：存放jsp編譯後產生的class檔案

Nginx負載均衡實現原理

1、Nginx實現負載均衡是通過反向代理實現
2、Nginx配置反向代理的主要引數
（1）upstream 服務池名{}
配置後端伺服器池，以提供響應資料
（2）proxy_pass http://服務池名
配置將訪問請求轉發給後端伺服器池的伺服器處理

Nginx動靜分離實現原理

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轉發至後端

Nginx靜態處理優勢
1、Nginx處理靜態頁面的效率遠高於Tomcat的處理能力
2、若Tomcat的請求量為1000次，則Nginx的請求量為6000次
3、Tomcat每秒的吞吐量為0.6M，Nginx的每秒吞吐量為3.6M
4、Nginx處理靜態資源的能力是Tomcat處理的6倍

專案

部署nginx+tomcat負載均衡、動靜分離

環境部署

nginx1：192.168.188.10
nginx2：192.168.188.20
tomcat1：192.168.188.30
tomcat2：192.168.188.40
nfs：192.168.188.50
客戶機：192.168.188.60

注：一定要把防火牆和核心防護關掉

nfs：


[root@nfs ~]#mkdir /web1
[root@nfs ~]#mkdir /web2
[root@nfs ~]#vi /web1/index.jsp
<%@ page language="java" import="java.util.*" pageEncoding="UTF-8"%>
<html>
<head>tomcat 1</head>
<body>
<% out.println("this is tomcat1!!!");%>
<div>動態頁面</div><br/><img src="a.jpg" />
</body>
</html>


[root@nfs ~]#vi /web2/index.jsp
<%@ page language="java" import="java.util.*" pageEncoding="UTF-8"%>
<html>
<head>tomcat 2</head>
<body>
<% out.println("this is tomcat2!!!");%>
<div>動態頁面</div><br/><img src="b.jpg" />
</body>
</html>

[root@nfs ~]#	
[root@nfs web1]#ls    //把a.jpg放入web1的目錄中
a.jpg  index.jsp
[root@nfs ~]#cd /web2
[root@nfs web2]#ls   //把b.jpg放入web2的目錄中
b.jpg  index.jsp
[root@nfs ~]#vi /etc/exports
/web1 192.168.188.30(ro)
/web2 192.168.188.40(ro)
[root@nfs ~]#systemctl start nfs
[root@nfs ~]#systemctl restart rpcbind
[root@nfs ~]#showmount -e
Export list for nfs:
/web2 192.168.188.40
/web1 192.168.188.30

tomcat1：
把jdk-8u91-linux-x64.tar.gz放入root目錄下

[root@tomcat1 ~]#tar zxvf jdk-8u91-linux-x64.tar.gz 
[root@tomcat1 ~]#mv jdk1.8.0_91/ /usr/local/java
[root@tomcat1 ~]#vi /etc/profile
##末尾新增
export JAVA_HOME=/usr/local/java    ##定義變數，設定JAVA根目錄設為全域性變數
export PATH=$PATH:$JAVA_HOME/bin:$JAVA_HOME/jre    ##環境變數，在PATH環境變數中新增JAVA根目錄下的bin/子目錄，jre/子目錄

在這裡插入圖片描述

[root@tomcat1 ~]#source /etc/profile  
[root@tomcat1 ~]#echo $PATH   //輸出環境資訊
/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/root/bin:/usr/local/java/bin:/usr/local/java/jre
[root@tomcat1 ~]#java -version   //檢視版本
openjdk version "1.8.0_131"
OpenJDK Runtime Environment (build 1.8.0_131-b12)
OpenJDK 64-Bit Server VM (build 25.131-b12, mixed mode)
[root@tomcat1 ~]#vi abc.java

在這裡插入圖片描述

[root@tomcat1 ~]#javac abc.java  //編寫指令碼
[root@tomcat1 ~]#java abc  //執行顯示
hello world!!!

安裝tomcat1

[root@tomcat1 ~]#tar zxvf apache-tomcat-8.5.16.tar.gz 
[root@tomcat1 ~]#mv apache-tomcat-8.5.16/ /usr/local/tomcat8

建立站點目錄

[root@tomcat1 ~]#mkdir /webapp1   
[root@tomcat1 ~]#cd /webapp1/ 
[root@tomcat1 webapp1]#ls
a.jpg  b.jpg
[root@tomcat1 ~]#mount 192.168.188.50:/web1 /webapp1
[root@tomcat1 ~]#df -Th

在這裡插入圖片描述

[root@tomcat1 ~]#vi /usr/local/tomcat8/conf/server.xml
        <Context docBase="/webapp1" path="" reloadable="false">
      </Context>

在這裡插入圖片描述

[root@tomcat1 ~]#ln -s /usr/local/tomcat8/bin/startup.sh /usr/bin/tomcatup
[root@tomcat1 ~]#ln -s /usr/local/tomcat8/bin/shutdown.sh /usr/bin/tomcatdown
[root@tomcat1 ~]#tomcatup   //啟動tomcat
Using CATALINA_BASE:   /usr/local/tomcat8
Using CATALINA_HOME:   /usr/local/tomcat8
Using CATALINA_TMPDIR: /usr/local/tomcat8/temp
Using JRE_HOME:        /usr/local/java
Using CLASSPATH:       /usr/local/tomcat8/bin/bootstrap.jar:/usr/local/tomcat8/bin/tomcat-juli.jar
Tomcat started.
[root@tomcat1 ~]#netstat -anpt | grep 8080   //檢視8080是否啟動
tcp6       0      0 :::8080                 :::*                    LISTEN      42877/java          
[root@tomcat1 ~]#

客戶機
開啟瀏覽器輸入http://192.168.188.30:8080/

在這裡插入圖片描述

tomcat2

[root@tomcat2 ~]#tar zxvf jdk-8u91-linux-x64.tar.gz 
[root@tomcat2 ~]#mv jdk1.8.0_91/ /usr/local/java
[root@tomcat2 ~]#vi /etc/profile
末尾新增
export JAVA_HOME=/usr/local/java    
export PATH=$PATH:$JAVA_HOME/bin:$JAVA_HOME/jre  
[root@tomcat2 ~]#source /etc/profile
[root@tomcat2 ~]#echo $PATH
/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/root/bin:/usr/local/java/bin:/usr/local/java/jre
[root@tomcat2 ~]#java -version
openjdk version "1.8.0_131"
OpenJDK Runtime Environment (build 1.8.0_131-b12)
OpenJDK 64-Bit Server VM (build 25.131-b12, mixed mode)
[root@tomcat2 ~]#vi abc.java
public class abc {     
        public static void main (String[] args) {
        System.out.println("hello world!!!"); 
      }
}
[root@tomcat2 ~]#javac abc.java
[root@tomcat2 ~]#java abc
hello world!!!
[root@tomcat2 ~]#tar zxvf apache-tomcat-8.5.16.tar.gz 
[root@tomcat2 ~]#mv apache-tomcat-8.5.16/ /usr/local/tomcat8
[root@tomcat2 ~]#mkdir /webapp2
[root@tomcat2 ~]#cd /webapp2/
[root@tomcat2 webapp2]#ls   //新增圖片
a.jpg  b.jpg
[root@tomcat2 webapp2]#cd
[root@tomcat2 ~]#mount 192.168.188.50:/web2 /webapp2
[root@tomcat2 ~]#df -Th

在這裡插入圖片描述

[root@tomcat2 ~]#vi /usr/local/tomcat8/conf/server.xml
<Context docBase="/webapp2" path="" reloadable="false">
      </Context>

[root@server4 webapp2]# ln -s /usr/local/tomcat8/bin/startup.sh /usr/bin/tomcatup
[root@server4 webapp2]# ln -s /usr/local/tomcat8/bin/shutdown.sh /usr/bin/tomcatdown
[root@server4 webapp2]# tomcatup
Using CATALINA_BASE:   /usr/local/tomcat8
Using CATALINA_HOME:   /usr/local/tomcat8
Using CATALINA_TMPDIR: /usr/local/tomcat8/temp
Using JRE_HOME:        /usr/local/java
Using CLASSPATH:       /usr/local/tomcat8/bin/bootstrap.jar:/usr/local/tomcat8/bin/tomcat-juli.jar
Tomcat started.
[root@server4 webapp2]# netstat -anpt | grep 8080

客戶機
在這裡插入圖片描述
nginx1(排程器)


[root@nginx1 ~]#yum -y install gcc gcc-c++ make pcre-devel zlib-devel
pcre-devel:正規表示式庫
zlib-devel：函式庫
[root@nginx1 ~]#useradd -M -s /sbin/nologin nginx   //建立不可登入，不帶宿主的使用者
[root@nginx1 ~]#tar zxvf nginx-1.12.2.tar.gz 
[root@nginx1 ~]#cd nginx-1.12.2/
[root@nginx1 nginx-1.12.2]#./configure --prefix=/usr/local/nginx --user=nginx --group=nginx  //安裝路徑，屬主，屬組設定
[root@nginx1 nginx-1.12.2]#make && make install  //編譯安裝
[root@nginx1 nginx-1.12.2]#ln -s /usr/local/nginx/conf/nginx.conf /etc/   //建立設定連結
[root@nginx1 nginx-1.12.2]#ln -s /usr/local/nginx/sbin/nginx /usr/sbin/  //建立命令連結（nginx命令使用前提）
[root@nginx1 nginx-1.12.2]#cd
[root@nginx1 ~]#vi /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
    upstream tomcat_server {
           server 192.168.188.30:8080 weight=1;
           server 192.168.188.40:8080 weight=1;
      }

在這裡插入圖片描述

        location ~ \.jsp$ {
             proxy_pass http://tomcat_server;
}

在這裡插入圖片描述

[root@nginx1 ~]#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
[root@nginx1 ~]#nginx
[root@nginx1 ~]#netstat -anpt | grep 80
tcp        0      0 0.0.0.0:80              0.0.0.0:*               LISTEN      58978/nginx: master 
[root@nginx1 ~]#cd /usr/local/nginx/html/    //在這裡面新增圖片
[root@nginx1 html]#ls
50x.html  index.html
[root@nginx1 html]#ls
50x.html  a.jpg  b.jpg  index.html
[root@nginx1 html]#

nginx2（排程器）

[root@nginx2 ~]#yum -y install gcc gcc-c++ make pcre-devel zlib-devel
[root@nginx2 ~]#useradd -M -s /sbin/nologin nginx  //建立不可登入，不帶宿主的使用者
[root@nginx2 ~]#tar zxvf nginx-1.12.2.tar.gz
[root@nginx2 ~]#cd nginx-1.12.2/
[root@nginx2 nginx-1.12.2]#./configure --prefix=/usr/local/nginx --user=nginx --group=nginx   //安裝路徑，屬主，屬組設定
[root@nginx2 nginx-1.12.2]#make && make install     //編譯安裝
[root@nginx2 nginx-1.12.2]#ln -s /usr/local/nginx/conf/nginx.conf /etc/    //建立設定連結
[root@nginx2 nginx-1.12.2]#ln -s /usr/local/nginx/sbin/nginx /usr/sbin/   //建立命令連結（nginx命令使用前提）
[root@nginx2 nginx-1.12.2]#cd
[root@nginx2 ~]#vi /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
    upstream tomcat_server {
           server 192.168.188.30:8080 weight=1;
           server 192.168.188.40:8080 weight=1;
      }

在這裡插入圖片描述

        location ~ \.jsp$ {
             proxy_pass http://tomcat_server;
}

在這裡插入圖片描述

[root@nginx2 ~]#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
[root@nginx2 ~]#nginx
[root@nginx2 ~]#netstat -anpt | grep 80
tcp        0      0 0.0.0.0:80              0.0.0.0:*               LISTEN      43519/nginx: master 
[root@nginx2 ~]#cd /usr/local/nginx/html/   //在裡面新增圖片
[root@nginx2 html]#ls
50x.html  index.html
[root@nginx2 html]#ls
50x.html  a.jpg  b.jpg  index.html

客戶機
http://192.168.188.10/
在這裡插入圖片描述
http://192.168.188.10/index.jsp

http://192.168.188.20/
在這裡插入圖片描述
http://192.168.188.20/index.jsp

nginx1
安裝keepalive

[root@nginx1 html]#yum -y install gcc gcc-c++ make popt-devel kernel-devel openssl-devel
[root@nginx1 html]#tar zxvf keepalived-2.0.13.tar.gz 
[root@nginx1 html]#cd keepalived-2.0.13/
[root@nginx1 keepalived-2.0.13]#./configure --prefix=/
[root@nginx1 keepalived-2.0.13]#make && make install
[root@nginx1 keepalived-2.0.13]#cp keepalived/etc/init.d/keepalived /etc/init.d
[root@nginx1 keepalived-2.0.13]#vi /etc/init.d/keepalived

在這裡插入圖片描述

[root@nginx1 ~]#chmod 755 /etc/init.d
[root@nginx1 ~]#chkconfig --add keepalived
[root@nginx1 ~]#chkconfig --list

注：該輸出結果只顯示 SysV 服務，並不包含
原生 systemd 服務。SysV 配置資料
可能被原生 systemd 配置覆蓋。 

      要列出 systemd 服務，請執行 'systemctl list-unit-files'。
      檢視在具體 target 啟用的服務請執行
      'systemctl list-dependencies [target]'。

netconsole     	0:關	1:關	2:關	3:關	4:關	5:關	6:關
network        	0:關	1:關	2:開	3:開	4:開	5:開	6:關
[root@nginx1 ~]#

[root@nginx1 ~]#vi /etc/keepalived/keepalived.conf 
! Configuration File for keepalived
global_defs {
     router_id nginx1       ##本伺服器的名稱
}
vrrp_script chk_http_port {   ## vrrp指令碼
     interval 2         ## 檢測間隔時間 單位秒
     weight 2
}
! Configuration File for keepalived
global_defs {
     router_id nginx1       ##本伺服器的名稱
}
vrrp_script chk_http_port {   ## vrrp指令碼
     interval 2         ## 檢測間隔時間 單位秒
     weight 2
}
vrrp_instance vi_1 {       ##例項名稱
     state MASTER        ###指定keepalived的角色，MASTER為主，BACKUP為備
     interface ens33    ##當前進行vrrp通訊的網路介面卡
     virtual_router_id 51   ##虛擬路由編號，主從要一致
     priority 110            ##優先順序，數值越大，獲取地址優先順序越大
     adver_int 1             ##檢查間隔，預設為1s （vrrp組播週期秒數）
     authentication {       ##認證方式
          auth_type PASS
          auth_pass 1111
}
track_script {     
       chk_http_port     ##呼叫檢測指令碼
}
virtual_ipaddress {
     192.168.188.200    ##定義虛擬ip（VIP）
}
}



[root@nginx1 ~]#vi /usr/local/src/nginx.sh
#!/bin/bash
A=`ps -C nginx --no-header | wc -l`
if [ $A -eq 0 ]
then /usr/local/nginx/sbin/nginx
  if [ `ps -C nginx --no-header | wc -l` -eq 0 ]
  then  exit 1
  else  exit 0
  fi
else
 exit 0
fi

[root@nginx1 ~]#chmod +x /usr/local/src/nginx.sh 
[root@nginx1 ~]#systemctl restart keepalived.service
[root@nginx1 ~]#ip addr

在這裡插入圖片描述

[root@nginx1 ~]#systemctl status keepalived.service

在這裡插入圖片描述

nginx2
安裝keepalivr

[root@nginx2 html]#yum -y install gcc gcc-c++ make popt-devel kernel-devel openssl-devel
[root@nginx2 html]#tar zxvf keepalived-2.0.13.tar.gz 
[root@nginx2 html]#cd keepalived-2.0.13/
[root@nginx2 keepalived-2.0.13]#./configure --prefix=/
[root@nginx2 keepalived-2.0.13]#make && make install


[root@nginx2 keepalived-2.0.13]#cp keepalived/etc/init.d/keepalived /etc/init.d
[root@nginx2 keepalived-2.0.13]#vi /etc/init.d/keepalived 
修改
# chkconfig: 35 21 79
[root@nginx2 keepalived-2.0.13]#chmod 755 /etc/init.d
[root@nginx2 keepalived-2.0.13]#chkconfig --add keepalived
[root@nginx2 keepalived-2.0.13]#chkconfig --list

注：該輸出結果只顯示 SysV 服務，並不包含
原生 systemd 服務。SysV 配置資料
可能被原生 systemd 配置覆蓋。 

      要列出 systemd 服務，請執行 'systemctl list-unit-files'。
      檢視在具體 target 啟用的服務請執行
      'systemctl list-dependencies [target]'。

netconsole     	0:關	1:關	2:關	3:關	4:關	5:關	6:關
network        	0:關	1:關	2:開	3:開	4:開	5:開	6:關
[root@nginx2 keepalived-2.0.13]#vi /etc/keepalived/keepalived.conf 
! Configuration File for keepalived
global_defs {
     router_id nginx2       ##本伺服器的名稱 
}
! Configuration File for keepalived
global_defs {
     router_id nginx2       ##本伺服器的名稱
}
vrrp_script chk_http_port {   ## vrrp指令碼
     interval 2         ## 檢測間隔時間 單位秒
     weight 2
}
! Configuration File for keepalived
global_defs {
     router_id nginx1       ##本伺服器的名稱
}
vrrp_script chk_http_port {   ## vrrp指令碼
     interval 2         ## 檢測間隔時間 單位秒
     weight 2
}
vrrp_instance vi_1 {       ##例項名稱
     state BACKUP        ###指定keepalived的角色，MASTER為主，BACKUP為備
     interface ens33    ##當前進行vrrp通訊的網路介面卡
     virtual_router_id 51   ##虛擬路由編號，主從要一致
     priority 105            ##優先順序，數值越大，獲取地址優先順序越大
     adver_int 1             ##檢查間隔，預設為1s （vrrp組播週期秒數）
     authentication {       ##認證方式
          auth_type PASS
          auth_pass 1111
}
track_script {   
       chk_http_port     ##呼叫檢測指令碼
}
virtual_ipaddress {
     192.168.188.200    ##定義虛擬ip（VIP）
}
}

在這裡插入圖片描述

[root@nginx2 keepalived-2.0.13]#vi /usr/local/src/nginx.sh
#!/bin/bash
A=`ps -C nginx --no-header | wc -l`
if [ $A -eq 0 ]
then /usr/local/nginx/sbin/nginx
  if [ `ps -C nginx --no-header | wc -l` -eq 0 ]
  then  exit 1
  else  exit 0
  fi
else
 exit 0
fi

[root@nginx2 keepalived-2.0.13]#chmod +x /usr/local/src/nginx.sh 
[root@nginx2 keepalived-2.0.13]#systemctl restart keepalived.service
[root@nginx2 keepalived-2.0.13]#ip addr
[root@nginx2 keepalived-2.0.13]#systemctl status keepalived.service

在這裡插入圖片描述

客戶機
http://192.168.188.200/
在這裡插入圖片描述
http://192.168.188.200/index.jsp

在這裡插入圖片描述

斷掉nginx1排程器

[root@nginx1 ~]#systemctl stop keepalived.service  
[root@nginx1 ~]#ip addr   //檢視下hi否有虛擬地址

在這裡插入圖片描述


[root@nginx2 ~]#ip addr   //虛擬地址到nginx2排程器上了

在這裡插入圖片描述

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