开发人员学Linux(5)：CentOS7编译安装Nginx并搭建Tomcat负载均衡环境

1.前言
在上一篇讲述了JMeter的使用，在本篇就可以应用得上了。本篇将讲述如何编译安装Nginx并利用前面的介绍搭建一个负载均衡测试环境。
2.软件准备
Nginx-1.12.0，下载地址：https://nginx.org/download/nginx-1.12.0.tar.gz
Tomcat8（本系列已介绍过如何下载和安装）
JMeter（本系列已介绍过如何下载和使用）
注：VirtualBox宿主机IP为“192.168.60.16，虚拟机IP为：192.168.60.198，虚拟机通过桥接方式接入互联网。
3.安装Nginx-1.12.0
3.1安装前准备
3.1.1添加nginx用户及用户组

useradd nginx -s /sbin/nologin –M

上面的命令创建了名为nginx的用户和用户组，并且nginx用户无法登录系统（-s /sbin/nologin限制），可以通过id nginx命令查看：

[root@localhost ~]# id nginx
uid=1001(nginx) gid=1001(nginx) groups=1001(nginx)

3.1.2安装编译环境
在Linux下基本上都是用gcc或gcc-c++来编译的，所以这里通过如下命令来安装：

yum install gcc* -y

另外，编译nginx还需要安装一些依赖库，通过下面的命令来安装：

yum install pcre pcre-devel openssl openssl-devel zlib zlib-devel –y

3.1.3下载nginx-1.12.0
可以通过wget来下载，如果运行时提示找不到wget命令可通过yum install wget –y来安装，通过wget下载nginx-1.12.0的命令为：

wget -c https://nginx.org/download/nginx-1.12.0.tar.gz

3.1.4编译并安装Nginx
我们假设运行/root目录运行wget来下载nginx-1.12.0.tar.gz，那么下载后的文件将存在/root目录下。
解压文件：

tar zxf ./nginx-1.12.0.tar.gz
cd ./nginx-1.12.0
./configure --user=nginx –group=nginx –prefix=/usr/local/nginx-1.12.0 –with-http_stub_status_module –with_http_ssl_module
make
make install

注：“./configure --user=nginx –group=nginx –prefix=/usr/local/nginx-1.12.0 –with-http_stub_status_module –with_http_ssl_module”表示Nginx将会以刚刚创建的nginx这个用户的权限来运行，安装目录在/usr/local/nginx-1.12.0，并附有http_stub_status和http_ssl模块。
如果不出错的话，将会在/usr/local/nginx-1.12.0安装Nginx。
3.1.5将nginx配置成服务
通过上面的操作，nginx可以通过命令行启动，但nginx服务未被加入到开机自启动列表，重启服务器后，未发现nginx服务，我们需要手动加入开机自启动。
通过vim /lib/systemd/system/nginx.service来添加nginx.service文件，并输入如下内容：

[Unit]
Description=nginx 1.12.0
After=network.target

[Service]
Type=forking
ExecStart=/usr/local/nginx-1.12.0/sbin/nginx
ExecReload=/usr/local/nginx-1.12.0/sbin/nginx -s reload
ExecStop=/usr/local/nginx-1.12.0/sbin/nginx -s quit
PrivateTmp=true

[Install]
WantedBy=multi-user.target

注意：如果不是安装在/usr/local/nginx-1.12.0/目录下，请根据实际安装路径修改ExecStart、ExecReload、ExecStop中的值。

更改nginx.service为可执行：

chmod 755 /lib/systemd/system/nginx.service

设置开机自启动

systemctl enable nginx.service

至此，已将nginx设置为随系统启动了，在这里使用systemctl start nginx来启动（如果不嫌麻烦也可以重启CentOS7）。
可以在浏览器中输入http://localhost来查看效果。为方便截图，我在宿主机中打开观看效果，虚拟机的IP我设置为：192.168.60.198，效果如下图所示：

注：为防止我们编辑出错导致nginx无法启动，我们可以先用nginx –t来测试nginx.conf文件是否存在语法错误。在本篇中nginx程序安装在/usr/local/nginx-1.12.0目录，因此可执行如下命令：
/usr/local/nginx-1.12.0/sbin/nginx –t
执行效果如下图：

如果得到的不是测试成功的信息，那么需要对nginx.conf进行检查，否则无法启动成功。
4.Nginx负载均衡设置
4.1配置Tomcat双实例
为简单起见，我们将本系列中已经配置好的Tomcat拷贝一份出来，并做一些修改以当做第二个Tomcat服务器。在之前的介绍中我们将Tomcat8安装在/usr/local/apache-tomcat-8.5.15，并且配置为随系统启动，下面我们将其拷贝一份到/usr/lib目录：
cp /usr/local/apache-tomcat-8.5.15 /usr/lib
然后修改新位置的tomcat配置：
vim /usr/lib/ apache-tomcat-8.5.15/conf/server.xml
要修改的地方有几处：
中的”8005”改为”8006”；
中的"Catalina"改为"Catalina81"；
中的”8009”改为”8010”；
同时要更改/usr/lib/ apache-tomcat-8.5.15/bin/setenv.sh中的配置，要更改的有几处：
export CATALINA_HOME=/usr/local/apache-tomcat-8.5.15
export CATALINA_BASE=/usr/local/apache-tomcat-8.5.15
分别改为：
export CATALINA_HOME=/usr/lib/apache-tomcat-8.5.15
export CATALINA_BASE=/usr/lib/apache-tomcat-8.5.15

因为监听8080端口的Tomcat已经随系统启动，只需运行/usr/local/apache-tomcat-8.5.15/bin/startup.sh启动监听8081端口的Tomcat即可。

同时为便于识别，修改监听8081端口的Tomcat的root目录下的index.jsp页面，将首页中的“
If you're seeing this, you've successfully installed Tomcat. Congratulations!”改为“If you're seeing this, you've successfully installed Tomcat. Congratulations!Server port:8081!”。
在宿主机中打开http://192.168.60.198:8080的界面如下：

在宿主机中打开http://192.168.60.198:8081的界面如下：

4.2Nginx负载均衡设置
对nginx.conf的改动如下：

注意：我们配置了一个名为”tomcat_test”的upstream，然后注释了原来的location的内容，同时新增了一个，里面有一个proxy_pass的设置为http://tomcat_test，它们是相对应的。
至此，负载均衡配置成功，我们在宿主机中打开虚拟机对应的IP，会发现前文所展示的两个tomcat首页的都会出现。
如下图所示：

从图中可以看出，URL地址均为http://192.168.60.198，但响应被Nginx分发到两个Tomcat实例上了，也就是在这种情况下“Nginx并不响应请求，而是请求的传输工”。
5.Nginx配置反向代理
5.1名词解释
所谓反向代理，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。
这里也提一下正向代理，正向代理,也就是传说中的代理，他的工作原理就像一个跳板。某个用户不能访问某些网站（例如被墙），但是墙外的一台服务器可以访问那些被墙的网站，并且这个用户可以访问这个未被墙的服务器，于是每次用户需要访问被墙网站上的资源时先告诉这台服务器，服务器从被墙网站上下载下来后交给用户，上述的服务器就是代理服务器，通常也被简称代理。这种代理方式就是正向代理。
这里再举两个通俗一点的例子。
在某个大公司里由于经常出差的人比较多，所以公司安排了一个人专门来处理这些事情，每次大家要出差之前就把行程信息高速这个人，这个人就负责预定火车票、飞机票及酒店等，成功后就把相关信息告诉要出差的人。在未被告知之前，要出差的人对外部的列车时刻表、航班信息表及酒店价格表均不知情，在将要出差的人脑子里那些都是透明的。这种方式即为正向代理。
在某个大公司里业务专业化程度很高，外部经常有客户需要咨询，为了便于更快捷地服务和响应客户公司成立了一个客户支持部门，一旦有客户需求过来，客户支持部门立即快速定位到需要响应的部门并将响应传递过去，响应完成后技术支持部门将响应反馈给客户，在客户那里甚至都不知道公司内部到底有哪些部门。这种方式即为反向代理。
简单地说，正向代理是内部不知道、不关心外部细节，反向代理是外部不知道、不关心内部细节。
5.2nginx配置
为了保险起见，我们将nginx.conf做一下备份。
首先进入到nginx的安装目录：

cd /usr/local/nginx-1.12.0
cp ./conf/nginx.conf ./conf/nginx_bak.conf

在真实的环境中，通常一个nginx会有多个站点的配置，如果所有站点的配置信息都放在nginx.conf中那将非常不便于管理和维护，为此我们可以将每个站点的配置信息放在单独的文件中，然后在nginx中include进来。在本次演示中我们将创建两个虚拟站点：www.goodapp.net及bbs.goodapp.net，这两个站点分别以上一节的两个Tomcat实例对应，及端口号8080和8081。
创建目录以存放站点的配置信息：

mkdir ./conf/vhosts

然后编辑nginx.conf为如下内容：

#user nginx;
worker_processes 1;

#error_log logs/error.log;
#error_log logs/error.log notice;
#error_log logs/error.log info;

#pid logs/nginx.pid;


events {
worker_connections 1024;
}

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

log_format main '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
'$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
'"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';

access_log logs/access.log main;

sendfile on;
#tcp_nopush on;

keepalive_timeout 65;

gzip on;

include vhosts/www.goodapp.net.conf;
include vhosts/bbs.goodapp.net.conf;
}

www.goodapp.net的配置文件www.goodapp.net.conf的内容：

upstream tomcat8081jsp {
server 127.0.0.1:8081;
}

server {
listen 80;
server_name www.goodapp.net;
access_log logs/www.access.log main;
error_log logs/www.error.log;
#root html;
#index index.html index.htm index.jsp index.php;

location / {
proxy_pass http://tomcat8081jsp;

#Proxy Settings
proxy_redirect off;
proxy_set_header Host $host;
proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
proxy_next_upstream error timeout invalid_header http_500 http_502 http_503 http_504;
proxy_max_temp_file_size 0;
proxy_connect_timeout 90;
proxy_send_timeout 90;
proxy_read_timeout 90;
proxy_buffer_size 4k;
proxy_buffers 4 32k;
proxy_busy_buffers_size 64k;
proxy_temp_file_write_size 64k;
}
}

bbs.goodapp.net的配置文件bbs.goodapp.net.conf的内容：

upstream tomcat8080jsp {
server 127.0.0.1:8080;
}

server {
listen 80;
server_name bbs.goodapp.net;
access_log logs/bbs.access.log main;
error_log logs/bbs.error.log;
#root html;
#index index.html index.htm index.jsp index.php;

location / {
proxy_pass http://tomcat8080jsp;

#Proxy Settings
proxy_redirect off;
proxy_set_header Host $host;
proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
proxy_next_upstream error timeout invalid_header http_500 http_502 http_503 http_504;
proxy_max_temp_file_size 0;
proxy_connect_timeout 90;
proxy_send_timeout 90;
proxy_read_timeout 90;
proxy_buffer_size 4k;
proxy_buffers 4 32k;
proxy_busy_buffers_size 64k;
proxy_temp_file_write_size 64k;
}
}

三个文件的存放位置：
nginx.conf：位于/usr/local/nginx-1.12.0/conf下
www.goodapp.net.conf：位于/usr/local/nginx-1.12.0/conf/vhosts下
bbs.goodapp.net.conf：位于/usr/local/nginx-1.12.0/conf/vhosts下
5.3Tomcat配置
检查一下两个Tomcat实例是否启动：
netstat -ntlp |grep 80
在本人机器上结果如下：

[root@localhost nginx-1.12.0]# netstat -ntlp |grep 80
tcp 0 0 0.0.0.0:80 0.0.0.0:* LISTEN 1037/nginx: master
tcp6 0 0 :::8080 :::* LISTEN 1553/java
tcp6 0 0 :::8081 :::* LISTEN 4071/java
tcp6 0 0 127.0.0.1:8005 :::* LISTEN 1553/java
tcp6 0 0 127.0.0.1:8006 :::* LISTEN 4071/java
tcp6 0 0 :::8009 :::* LISTEN 1553/java
tcp6 0 0 :::8010 :::* LISTEN 4071/java

可以看出nginx在监听80端口，而两个Tomcat实例分别监听8080和8081端口，其中监听8080端口的Tomcat被设置成随系统启动，如果发现没有进程监听此端口可以通过systemctl start tomcat.service来启动；监听8081端口的Tomcat实例是我们手动设置的，如果没有进程监听此端口可以通过/usr/lib/apache-tomcat-8.5.15/bin/startup.sh来启动。
5.4host配置
由于www.goodapp.net和bbs.goodapp.net两个网站相应的域名解析不正确（我知道的原因是因为goodapp.net这个域名是我注册的，因为国外VPS响应时间太长而国内需要备案，所以最近没怎么用），我们需要在host文件进行配置，在输入网站域名时它的解析优先级是高于任何DNS服务器的。
在CentOS7中这个hosts文件位于/etc目录下，在Windows中这个hosts文件位于C:\Windows\System32\drivers\etc目录下。
在hosts文件中添加如下内容并保存：

192.168.60.198 www.goodapp.net
192.168.60.198 bbs.goodapp.net

5.5结果检查
上述工作完成后，通过systemctl reload nginx来重新加载配置文件，在宿主机打开浏览器输入网址http://www.goodapp.net/，效果如下：

在宿主机打开浏览器输入网址http://bbs.goodapp.net/，效果如下：

至此，Nginx反向代理配置成功。

总结：Nginx是高负载Web网站中常用的软件之一，它不仅体积小，而且开源免费、功能强大。在本篇讲述了如何编译安装Nginx，以及如何设置负载均衡和反向代理。Nginx上手容易，但是要用好还是需要一番功夫的。

更多资讯，请关注本人微信订阅号：