Nginx搭配Tomcat实现负载均衡-技术圈

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作者丨非科班的科班

来源丨黎杜编程

Nginx简介

Nginx 是一款自由的、开源的、高性能的 HTTP 服务器和反向代理服务器，中国互联网大厂使用nginx网站有：百度、京东、新浪、网易、腾讯、淘宝等。

什么是反向代理呢?
反向代理（Reverse Proxy）方式是指以代理服务器来接受internet上的连接请求，然后将请求转发给内部网络上的服务器，并将从服务器上得到的结果返回给internet上请求连接的客户端，此时代理服务器对外就表现为一个反向代理服务器。简单来说就是真实的服务器不能直接被外部网络访问，所以需要一台代理服务器。

Nginx 的负载均衡算法：

（1）weight 轮询（默认）：接收到的请求按照顺序逐一分配到不同的后端服务器，即使在使用过程中，某一台后端服务器宕机，Nginx 会自动将该服务器剔除出队列，请求受理情况不会受到任何影响。

这种方式下，可以给不同的后端服务器设置一个权重值（weight），用于调整不同的服务器上请求的分配率。权重数据越大，被分配到请求的几率越大；该权重值，主要是针对实际工作环境中不同的后端服务器硬件配置进行调整的。

（2）ip_hash：每个请求按照发起客户端的 ip 的 hash 结果进行匹配，这样的算法下一个固定 ip 地址的客户端总会访问到同一个后端服务器，这也在一定程度上解决了集群部署环境下 Session 共享的问题。

（3）fair：智能调整调度算法，动态的根据后端服务器的请求处理到响应的时间进行均衡分配。

响应时间短处理效率高的服务器分配到请求的概率高，响应时间长处理效率低的服务器分配到的请求少，它是结合了前两者的优点的一种调度算法。但是需要注意的是 Nginx 默认不支持 fair 算法，如果要使用这种调度算法，请安装 upstream_fair 模块。

（4）url_hash：按照访问的 URL 的 hash 结果分配请求，每个请求的 URL 会指向后端固定的某个服务器，可以在 Nginx 作为静态服务器的情况下提高缓存效率。同样要注意 Nginx 默认不支持这种调度算法，要使用的话需要安装 Nginx 的 hash 软件包。

安装Nginx

下载Nginx安装包

Nginx 官网（https://nginx.org）
本次选择的是nginx-1.6.3.tar.gz版本，安装环境是centos7。
然后把下载好的安装包通过SecureCRT工具上传至Centos7中或者使用wget命令下载安装包

#下载nginx-1.6.3.tar.gz
wget -c https://nginx.org/download/nginx-1.6.3.tar.gz

若是出现下面的提示

-bash: wget: command not found

则执行

yum install wget

安装Nginx的前提环境

1）安装 gcc 环境

yum install gcc-c++

2）安装 PCRE 依赖库

yum install -y pcre pcre-devel

3）安装 zlib 依赖库

yum install -y zlib zlib-devel

4）安装 OpenSSL 安全套接字层密码库

yum install -y openssl openssl-devel

5）解压 Nginx

#解压文件夹
tar -zxvf nginx-1.6.3.tar.gz

6）执行配置命令

cd进入文件夹
cd nginx-1.6.3
#执行配置命令
./configure

出现如下图：表示成功

7）执行编译安装命令

make install

8）查找安装路径

whereis nginx

结果如下：

9）启动服务

进入 nginx 的目录

cd /usr/local/nginx/sbin/

执行如下命令

#启动
./nginx

#停止，此方式相当于先查出nginx进程id再使用kill命令强制杀掉进程
./nginx -s stop

#停止，此方式停止步骤是待nginx进程处理任务完毕进行停止
./nginx -s quit

#重新加载配置文件，Nginx服务不会中断
./nginx -s reload

10）修改配置文件

比如，修改端口号，默认端口号为80，咱们这里改成83；

进入配置文件夹

cd /usr/local/nginx/conf

备份原始配置文件

cp nginx.conf nginx.conf.back

编辑nginx.conf配置文件

vim nginx.conf

找到server中的listen，修改端口号为83

启动服务

#要进入sbin/下才能执行
./nginx

查看 nginx 进程

ps -ef|grep nginx

到此，nginx 安装基本完成，直接在浏览器上访问服务器地址：虚拟机的ip:83，就可以进入页面

安装Tomcat

tomcat 官网（http://tomcat.apache.org/）
本次选择的是最新版本，本次安装环境是centos7。

我是直接用wget命令下载

解压文件夹

tar -zxvf apache-tomcat-8.5.40.tar.gz

重新命名

mv apache-tomcat-8.5.40 tomcat-1

同样的，再次解压安装包，命名为tomcat-2

mv apache-tomcat-8.5.40 tomcat-2

1）修改 tomcat 端口号

将 tomcat-1 的 http 端口设置为8080，将 tomcat-2 的 http 端口设置为8081。

进入tomcat的conf文件夹，修改server.xml

vim server.xml

修改SHUTDOWN、HTTP/1.1、redirectPort、AJP/1.3端口，使其错开，避免重启的时候，报端口被占用问题

tomcat-1 的SHUTDOWN、HTTP/1.1、redirectPort、AJP/1.3设置如下：


<Server port="9005" shutdown="SHUTDOWN">
...

<Connector port="8080" protocol="HTTP/1.1"
               connectionTimeout="20000"
               redirectPort="9443" />


<Connector port="9009" protocol="AJP/1.3" redirectPort="9443" />
...
Server>

tomcat-2 的SHUTDOWN、HTTP/1.1、redirectPort、AJP/1.3设置如下：


<Server port="10005" shutdown="SHUTDOWN">
...

<Connector port="8081" protocol="HTTP/1.1"
               connectionTimeout="20000"
               redirectPort="10443" />


<Connector port="10009" protocol="AJP/1.3" redirectPort="10443" />
...
Server>

2）启动服务

分别进入 tomcat-1 、 tomcat-2 的bin文件夹，执行脚本，启动服务

sh startup.sh

查看服务是否启动成功

ps -ef|grep tomcat

可以直接在浏览器上分别输入ip:8080、ip:8081进行访问了，结果如下：

3）编写Html，为了便于测试，我们创建一个html格式的页面，进入tomcat-1的webapps文件夹，删除ROOT文件夹里面的东西，创建index.html文件，内容如下：


<html>
    <head>
        <meta charset="utf-8">
        <title>title>
    head>
    <body>
        Hello server1!
    body>
html>

4）进入tomcat-2的webapps文件夹，删除ROOT文件夹里面的东西，创建index.html文件；


<html>
    <head>
        <meta charset="utf-8">
        <title>title>
    head>
    <body>
        Hello server2!
    body>
html>

5）测试，创建好了之后，分别在浏览器上访问ip:8080、ip:8081。结果如下：

Nginx负载均衡配置

1）进入 Nginx 的配置文件夹

cd /usr/local/nginx/conf

2）编辑nginx.conf配置文件

vim nginx.conf

3）新增upstream集群配置点，配置如下：

worker_processes  1;

events {
    worker_connections  1024;
}

http {  
    include       mime.types;

    default_type  application/octet-stream;

    sendfile        on;

    keepalive_timeout  65;

    gzip  on;

     #服务器的集群（这个就是我们要配置的地方）
     #test.com:服务器集群名字,自定义
    upstream  test.com {
        #服务器配置   weight是权重的意思，权重越大，分配的概率越大。
        #127.0.0.1:8080、127.0.0.1:8081对应tomcat服务器地址
        server    127.0.0.1:8080  weight=1;
        server    127.0.0.1:8081  weight=2;
    }

    server {  
        listen       83;
        server_name  localhost;

    location / {
    ·        #配置反向代理地址
            proxy_pass http://test.com;
            proxy_redirect default;
        }


        error_page   500 502 503 504  /50x.html;  
        location = /50x.html {  
            root   html;  
        }  
    }  
}

参数说明：

worker_processes：工作进程的个数，一般与计算机的cpu核数一致
worker_connections：单个进程最大连接数（最大连接数=连接数*进程数）
include：文件扩展名与文件类型映射表
default_type：默认文件类型
sendfile ：开启高效文件传输模式，sendfile指令指定nginx是否调用sendfile函数来输出文件，对于普通应用设为
on，如果用来进行下载等应用磁盘IO重负载应用，可设置为off，以平衡磁盘与网络I/O处理速度，降低系统的负载。注意：如果图片显示不正常把这个改成off。
keepalive_timeout：长连接超时时间，单位是秒
upstream：服务器的集群配置点

4）配置好之后，进入/usr/local/nginx/sbin/ 文件夹，重新刷新配置文件

./nginx -s reload

5）测试，访问Nginx服务器所在ip:83地址，多次刷新，看看效果：

多刷几次

搭建失败的原因：
在搭建的过程很多人都可能搭建失败，访问不了Nginx的页面，最主要的原因还是防火墙的原因，当值访问被拦截，访问不了Nginx页面。

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