Web——Nginx+Tomcat实现负载均衡、动静分离

一、Tomcat简介

• 最初是由Sun的软件构架师詹姆斯.邓肯戴维森开发
• 安装Tomcat后， 安装路径下面的目录和文件，是使用或者配置Tomcat的重要文件

Tomcat重要目录

目录	作用
bin	存放启动和关闭Tomcat脚本
conf	存放Tomcat不同的配置文件
doc	存放Tomcat文档
lib	存放Tomcat运行需要的库文件
logs	存放Tomcat执行时的LOG文件
src	存放Tomcat的源代码
webapps	Tomcat的主要Web发布目录
work	存放jsp编译后产生的class文件

二、Nginx负载均衡原理

• Nginx实现负载均衡是通过反向代理实现

正向代理：代理的是客户端
反向代理：代理的是服务端

• 反向代理原理

如图所示：

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配置反向代理的主要参数

• upstream 服务池名{}
  -配置后端服务器池，以提供相应数据
• proxy_pass http://服务池名
  配置将访问请求转发给后端服务器池的服务器处理-

三、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，静态资源由Nginx提供服务，动态资源Nginx转发至后端

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

动静分离的原理

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，静态资源由Nginx提供服务，动态资源Nginx转发至后端

四、Nginx+Tomcat动静分离、负载均衡配置步骤

4.1、部署两台Tomcat服务器

安装Tomcat详情：Tomcat部署及优化
相关软件包
链接：https://pan.baidu.com/s/1bAfA2untifrE8ojwwImbvA
提取码：0121

一键部署Tomcat脚本

#!/bin/bash
#安装Tomcat服务

#关闭防火墙
systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld
setenforce 0

#安装JDK
cd /opt
rpm -ivh jdk-8u201-linux-x64.rpm

#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

#安装并启动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

4.2、配置Nginx负载均衡服务器

安装Nginx服务详情：Nginx安装详情

相关软件包
链接：https://pan.baidu.com/s/19SldMna4U3zEkuJz5IApwg
提取码：0121

一键部署Nginx脚本

#!/bin/bash
#脚本说明：编译安装nginx服务
#注意：使用前请将nginx-1.12.0.tar.gz放入/opt目录下

#关闭防火墙
systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld
setenforce 0

#安装所需开发包和编译环境、编译器
yum -y install pcre-devel zlib-devel openssl-devel gcc gcc-c++ make

#创建程序用户，便于准确控制访问
useradd -M -s /sbin/nologin nginx

#解压安装包
cd /opt
tar zxvf nginx-1.12.0.tar.gz -C /opt/

#编译安装nginx；指定安装路径、指定用户名、组名、启用模块以支持统计状态
cd /opt/nginx-1.12.0/
./configure --prefix=/usr/local/nginx --user=nginx --group=nginx --with-http_stub_status_module --with-file-aio --with-http_gzip_static_module --with-http_flv_module --with-http_ssl_module

make && make install

#软链接便于系统识别nginx操作命令
ln -s /usr/local/nginx/sbin/nginx /usr/local/sbin/

#添加nginx系统服务
echo '[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' > /lib/systemd/system/nginx.service

#赋权及开启服务、开启开机自启
chmod 754 /lib/systemd/system/nginx.service
systemctl restart nginx.service
systemctl enable nginx.service

4.3、动静分离配置

1）、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"%>





<% out.println("动态页面 1:www.test1.com");%>



#修改配置文件
vim /usr/local/tomcat/conf/server.xml

	


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

2）、Tomcat2 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"%>





<% out.println("动态页面 1:www.test2.com");%>



#修改配置文件
vim /usr/local/tomcat/conf/server.xml

	


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

3）、Nginx server 配置

#准备静态页面和静态图片
echo '
this is static
' > /usr/local/nginx/html/index.html
mkdir /usr/local/nginx/html/img
cd /usr/local/nginx/html/img

vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
......
http {
......
#gzip on;

upstream tomcat_server {
    server 192.168.10.10:8080 weight=1;
    server 192.168.10.20:8080 weight=1;
}

server {
	listen 80;
	server_name localhost;

    #charset koi8-r;

	#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/img/;
		expires 10d;
	}
        location / {
            root html;
            index  index.html index.htm;
        }


systemctl restart nginx.service

五、访问测试

测试静态页面效果

测试负载均衡效果，不断刷新浏览器