Tomcat动静分离和负载均衡(多实例试验)

Tomcat多实例与负载均衡

引言:tomcat服务,虽可以处理静态页面,但其处理效率远远低于nginx或apache,单nginx与apache却无法直接执行动态页面
本文介绍使用nginx与tomcat组合使用,实现动静分离

一、Nginx负载均衡实现原理

1、Nginx实现负载均衡是通过反向代理实现

2、反向代理原理

Tomcat动静分离和负载均衡(多实例试验)_第1张图片

通过nginx实现将访问请求平均到每一台服务器上,从而分担防止某个服务访问流量过大造成高并发

3、Nginx 配置反向代理的主要参数

(1) upstream 服务池名 {}
配置后端服务器池,比提供相应数据
(2)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

4、负载均衡模式

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
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:
基于用户请求的uri做hash。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

二、Nginx动静分离实现原理

1、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

Tomcat动静分离和负载均衡(多实例试验)_第2张图片

2、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

三、Nginx+Tomcat 负载均衡、动静分离集群部署

1、准备三台服务器,Nginx作为负载均衡器,Tomcat作为应用服务器

1 Nginx 服务器:20.0.0.18
2 Tomcat服务器1:20.0.0.10:8080  20.0.0.10:8081
3 Tomcat服务器2:20.0.0.20:8080  

2、部署Nginx 负载均衡器20.0.0.18

1. #关闭防火墙
systemctl stop firewalld
setenforce 0

2. #安装依赖关系包
yum -y install pcre-devel zlib-devel gcc gcc-c++ make

3. #新建用户和组便于管理
useradd -M -s /sbin/nologin nginx

4. #切换至opt目录,将下载好的压缩包传进来解压
cd /opt
tar -zxf nginx-1.12.0.tar.gz 

4. #切换至解压后的目录下编译
cd nginx-1.12.0

./configure \
--prefix=/usr/local/nginx \
--user=nginx \
--group=nginx \
--with-http_stub_status_module

5. #安装
make && make install -j4

6. #做软连接,让系统识别nginx的操作命令
ln -s /usr/local/nginx/sbin/nginx /usr/local/sbin/

7. #将nginx命令加入服务
cd /lib/systemd/system
vim nginx.service
#!/bin.bash
[Unit]
Description=nginx
After=network.target
[Service]
Type=forking
PIDFile=/usr/local/nginx/logs/nginx.pid
ExecStart=/usr/local/nginx/sbin/nginx
ExecReload=/usr/bin/kill -s HUP $MAINPID
ExecStop=/usr/bin/kill -s QUIT $MAINPID
PrivateTmp=true
[Install]
WantedBy=multi-user.target

8. #重新加载单元.启动服务
systemctl daemon-reload 
systemctl start nginx

9. #查看是否成功启动
ss -ntap|grep nginx
http://192.168.59.108/

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Tomcat动静分离和负载均衡(多实例试验)_第3张图片

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Tomcat动静分离和负载均衡(多实例试验)_第4张图片

Tomcat动静分离和负载均衡(多实例试验)_第5张图片

3、部署2台Tomcat 应用服务器

Tomcat应用服务器1(20.0.0.20)

1. #关闭防火墙
systemctl stop firewalld
setenforce 0

2. #切换至/opt,将安装 Tomcat 所需软件包传到/opt目录下
apache-tomcat-9.0.16.tar.gz 
jdk-8u201-linux-x64.rpm

3. #安装JDK
rpm -ivh jdk-8u201-linux-x64.rpm 

4. #修改换将变量配置文件
vim /etc/profile
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

5. #刷新配置文件
source /etc/profile

6. #切换至/opt下,解压tomcat包
cd /opt
tar -zxf apache-tomcat-9.0.16.tar.gz 

7. #将解压后的包拷贝至/usr/local/下并重命名
cp -r apache-tomcat-9.0.16 /usr/local/tomcat

8. #添加用户设置属主属组
useradd -s /sbin/nologin tomcat
chown tomcat:tomcat /usr/local/tomcat -R


9. #新建服务文件
vim /etc/systemd/system/tomcat.service
[Unit]
Description=Tomcat
#After=syslog.target network.target remote-fs.target nss-lookup.target
After=syslog.target network.target

[Service]
Type=forking
ExecStart=/usr/local/tomcat/bin/startup.sh
ExecStop=/usr/local/tomcat/bin/shutdown.sh
RestartSec=3
PrivateTmp=true
User=tomcat
Group=tomcat

[Install]
WantedBy=multi-user.target

10. #重新加载服务,并开启,查看是否成功启动

systemctl daemon-reload
systemctl start tomcat
ss -ntap |grep 8080



#############新建动态页面站点###########3

11. #切换至webapp下,新建test目录
cd /usr/local/tomcat/webapps/
mkdir pxx

12. #建立动态页面文件
vim pxx/index.jsp
<%@ page language="java" import="java.util.*" pageEncoding="UTF-8"%>
<html>
  <head>
     <title>JSP test1 page </title>
  </head>
  <body>
     <% out.println("1.欢迎来到拼嘻嘻");%>
  </body>
</html>


13. #修改主配置文件
修改前备份一下
vim /usr/local/tomcat/conf/server.xml
删除原来的站点模块
添加
<Host name="localhost" appBase="webapps"
            unpackWARs="true" autoDeploy="true" xmlValidation="false"
            xmlNamespaceAware="false">
                <Context docBase="/usr/local/tomcat/webapps/pxx"
                path="" reloadable="true" />
      </Host>


14. #重启服务,并在网页测试
systemctl restart tomcat.service 
http://20.0.0.20:8080/

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解压,rpm -ivh 或者yum 安装

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Tomcat动静分离和负载均衡(多实例试验)_第6张图片

解压一下apache-tomcat的包,解压并移动到/usr/local下 ,加入系统服务并重启,查看端口状态

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-rnBCeKBs-1659084925849)(C:\Users\orange\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20220729143100440.png)]


Tomcat动静分离和负载均衡(多实例试验)_第7张图片

Tomcat动静分离和负载均衡(多实例试验)_第8张图片

web验证

Tomcat动静分离和负载均衡(多实例试验)_第9张图片

Tomcat应用服务器2(多实例)(20.0.0.10)

1. #关闭防火墙
systemctl stop firewalld
setenforce 0

2. #切换至/opt,将安装 Tomcat 所需软件包传到/opt目录下
apache-tomcat-9.0.16.tar.gz 
jdk-8u201-linux-x64.rpm

3. #安装JDK
rpm -ivh jdk-8u201-linux-x64.rpm 

4. #切换至/opt下,解压tomcat包
cd /opt
tar -zxf apache-tomcat-9.0.16.tar.gz 

#新建文件夹,复制并重命名压缩包到?usr/local/tomcat中
mkdir /usr/local/tomcat
cp -a apache-tomcat-9.0.16 /usr/local/tomcat/tomcat1
cp -a apache-tomcat-9.0.16 /usr/local/tomcat/tomcat2


5. #修改环境变量配置文件
vim /etc/profile
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


6. #刷新配置文件
source /etc/profile

7.#修改tomcat2的主配置文件
------------------------------
vim /usr/local/tomcat2/conf/server.xml
22 <Server port="8006" shutdown="SHUTDOWN">         
#将22 行8005改为8006,此为服务端口
69     <Connector port="8081" protocol="HTTP/1.1"   
#将69 8080修改为8081,此为connector监听端口
116     <Connector port="8010" protocol="AJP/1.3" redirectPort="8443" />
#116行 8008修改为8010 此为第二个connector监听端口

第一个connector连接器默认监听8080端口,负责建立HTTP连接。在通过浏览器访问Tomcat服务器的Web应用时,使用的就是这个连接器。
第二个connector连接器默认监听8009端口,负责和其他的HTTP服务器建立连接。在把Tomcat与其他HTTP服务器集成时,就需要用到这个连接器。
-------------------------------
8.#修改启动脚本和关闭脚本#修改tomcat1的/usr/local/tomcat/tomcat1/bin/startup.sh 
vim /usr/local/tomcat/tomcat1/bin/startup.sh 

export CATALINA_HOME1=/usr/local/tomcat/tomcat1
export CATALINA_BASE1=/usr/local/tomcat/tomcat1
export TOMCAT_HOME1=/usr/local/tomcat/tomcat1

② #修改tomcat1 的/usr/local/tomcat/tomcat1/bin/shutdown.sh 

vim /usr/local/tomcat/tomcat1/bin/shutdown.sh 
export CATALINA_HOME1=/usr/local/tomcat/tomcat1
export CATALINA_BASE1=/usr/local/tomcat/tomcat1
export TOMCAT_HOME1=/usr/local/tomcat/tomcat1
-----------------------------------------
③ #修改tomcat2的/usr/local/tomcat/tomcat2bin/startup.sh 
vim /usr/local/tomcat/tomcat2/bin/startup.sh 

export CATALINA_HOME1=/usr/local/tomcat/tomcat2
export CATALINA_BASE1=/usr/local/tomcat/tomcat2
export TOMCAT_HOME1=/usr/local/tomcat/tomcat2

④#修改tomcat2的/usr/local/tomcat/tomcat2/bin/shutdown.sh 
vim /usr/local/tomcat/tomcat2/bin/shutdown.sh 

export CATALINA_HOME1=/usr/local/tomcat/tomcat2
export CATALINA_BASE1=/usr/local/tomcat/tomcat2
export TOMCAT_HOME1=/usr/local/tomcat/tomcat2
-----------------------------------------


9.#启动tomcat并查看#启动tomcat1
cd /usr/local/tomcat/

./tomcat1/bin/startup.sh

②#启动tomcat2
./tomcat2/bin/startup.sh 

③ #查看是否启动成功
ss -ntap|grep java

10.#修改动态页面内容#修改8080端口的页面
mkdir /usr/local/tomcat/tomcat1/webapps/taobao 
vim /usr/local/tomcat/tomcat1/webapps/taobao/index.jsp 

<%@ page language="java" import="java.util.*" pageEncoding="UTF-8"%>
<html>
<head>
<title>JSP test2 page</title>
</head>
<body>
<% out.println("动态测试2:欢迎来到淘宝");%>
</body>
</html>

vim /usr/local/tomcat/tomcat1/conf/server.xml
...
删除之前的站点,添加新站点        
...
<Host name="localhost" appBase="webapps"
            unpackWARs="true" autoDeploy="true" xmlValidation="false"
            xmlNamespaceAware="false">
                <Context docBase="/usr/local/tomcat/tomcat1/webapps/taobao"
                path="" reloadable="true" />
      </Host>#修改8081端口的页面

mkdir /usr/local/tomcat/tomcat2/webapps/JD
vim /usr/local/tomcat/tomcat2/webapps/JD/index.jsp 
<%@ page language="java" import="java.util.*" pageEncoding="UTF-8"%>
<html>
<head>
<title>JSP test3 page</title>   
</head>
<body>
<% out.println("动态测试3:欢迎来到京东");%>
</body>
</html>

vim /usr/local/tomcat/tomcat2/conf/server.xml
...
删除之前的站点,添加新站点        
...
<Host name="localhost" appBase="webapps"
            unpackWARs="true" autoDeploy="true" xmlValidation="false"
            xmlNamespaceAware="false">
                <Context docBase="/usr/local/tomcat/tomcat2/webapps/JD"
                path="" reloadable="true" />
      </Host>

11.重启服务

/usr/local/tomcat/tomcat1/bin/shutdown.sh
/usr/local/tomcat/tomcat1/bin/startup.sh 

/usr/local/tomcat/tomcat2/bin/shutdown.sh
/usr/local/tomcat/tomcat2/bin/startup.sh 


12.web验证
http://20.0.0.10:8080
http://20.0.0.10:8081


Tomcat动静分离和负载均衡(多实例试验)_第10张图片

Tomcat动静分离和负载均衡(多实例试验)_第11张图片

Tomcat动静分离和负载均衡(多实例试验)_第12张图片

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Tomcat动静分离和负载均衡(多实例试验)_第14张图片

Tomcat动静分离和负载均衡(多实例试验)_第15张图片

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Tomcat动静分离和负载均衡(多实例试验)_第17张图片

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Tomcat动静分离和负载均衡(多实例试验)_第22张图片

Tomcat动静分离和负载均衡(多实例试验)_第23张图片

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4、动静分离与负载均衡配置

Nginx server 配置

1. #切换至/usr/local/nginx/html/目录下
cd /usr/local/nginx/html/

2. #创建img文件夹,并在里面创建图片文件夹
mkdir img
拖入一张图片

3. #配置主配置文件
vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf

#配置负载均衡服务器列表,weight参数表示权重,权重越高,被分配到的概率越大  
#gzip  on;  
    upstream tomcat_server {
                    server 20.0.0.20:8080 weight=1;
                    server 20.0.0.10:8080 weight=1;
                    server 20.0.0.10:8081 weight=1;
                    }
                    
                    
#动静分离
 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;
     }

#静态图片正则
         location ~* .*\.(jpg|html|png|gif)$ {
         root /usr/local/nginx/html/img;
     }


         location / {
            root   html;
            index  index.html index.htm;
     }



4.  #重启nginx并web测试
systemctl restart nginx
http://20.0.0.18/cat.jpg

Tomcat动静分离和负载均衡(多实例试验)_第25张图片

Tomcat动静分离和负载均衡(多实例试验)_第26张图片

Tomcat动静分离和负载均衡(多实例试验)_第27张图片

Tomcat动静分离和负载均衡(多实例试验)_第28张图片

四、测试

动静分离与负载均衡测试

在网页输入静态地址,或访问图片地址
访问图片

Tomcat动静分离和负载均衡(多实例试验)_第29张图片

在网页输入动态地址请求20.0.0.18/index.jsp 会跳到tomcat的页面,因为设置了轮询,所以每刷新一次访问不同的tomcat,并且实现了动静分离

Tomcat动静分离和负载均衡(多实例试验)_第30张图片

Tomcat动静分离和负载均衡(多实例试验)_第31张图片

Tomcat动静分离和负载均衡(多实例试验)_第32张图片

总结

nginx与tomcat组合在实际生产中经常用到,动静分离可以充分发挥nginx与tomcat的优势
负载均衡可以大大减少一个服务器的压力,减少高并发风险

你可能感兴趣的:(负载均衡,tomcat,服务器)