Tomcat多实例部署以及Nginx+Tomcat负载均衡、动静分离
文章目录
- 1 Tomcat 多实例部署
-
- 1.1 安装 jdk
- 1.2 安装 tomcat
- 1.3 浏览器访问测试
- 2 Nginx 实现负载均衡原理
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- 2.1 Nginx 静态处理优势
- 2.2 Nginx 动静分离原理
- 2.3 Nginx 配置反向代理主要参数
- 3 Nginx+Tomcat 实现负载均衡、动静分离
-
- 3.1 部署 Nginx 负载均衡器
- 3.2 部署2台 Tomcat 应用服务器
- 3.3 动静分离配置
- 3.4 测试效果
- 4 总结
1 Tomcat 多实例部署
1.1 安装 jdk
1.关闭防火墙
systemctl stop firewalld #关闭系统防火墙
systemctl disable firewalld #关闭防火墙开机自启
setenforce 0 #关闭系统安全机制
2.将安装 Tomcat 所需软件包传到/opt目录下，安装JDK
cd /opt
rpm -qpl jdk-8u201-linux-x64.rpm #rpm -qpl 可以查看指定文件的文件列表
rpm -ivh jdk-8u201-linux-x64.rpm #rpm-ivh安装
java -version #java -version可显示java运行环境版本
目前是系统自带的，openjdk 131版本
3.设置JDK环境变量
#切换至 /etc/profile.d 目录中，为/etc/profile子目录,写一个脚本文件
vim /etc/profile.d/java.sh
export JAVA_HOME=/usr/java/jdk1.8.0_201-amd64 #输出定义java的工作目录
export JRE_HOME=$JAVA_HOME/jre
export CLASSPATH=.:$JAVA_HOME/lib:$JRE_HOME/lib #输出指定Java所需的类文件
export PATH=$JAVA_HOME/bin:$JRE_HOME/bin:$PATH #输出重新定义环境变量，$PATH一定要放在后面，让系统先读取工作目录中的版本信息
source /etc/profile.d/java.sh
java -version
1.2 安装 tomcat
1.安装
cd /opt
tar zxvf apache-tomcat-9.0.16.tar.gz
mkdir /usr/local/tomcat
mv apache-tomcat-9.0.16 /usr/local/tomcat/tomcat1
cp -a /usr/local/tomcat/tomcat1 /usr/local/tomcat/tomcat2
2.配置 tomcat 环境变量
vim /etc/profile.d/tomcat.sh
#tomcat1
export CATALINA_HOME1=/usr/local/tomcat/tomcat1
export CATALINA_BASE1=/usr/local/tomcat/tomcat1
export TOMCAT_HOME1=/usr/local/tomcat/tomcat1
#tomcat2
export CATALINA_HOME2=/usr/local/tomcat/tomcat2
export CATALINA_BASE2=/usr/local/tomcat/tomcat2
export TOMCAT_HOME2=/usr/local/tomcat/tomcat2
source /etc/profile.d/tomcat.sh
3.修改 tomcat2 中的 server.xml 文件，要求各 tomcat 实例配置不能有重复的端口号
vim /usr/local/tomcat/tomcat2/conf/server.xml
<Server port="8006" shutdown="SHUTDOWN"> #22行，修改Server prot，默认为8005 -> 修改为8006
<Connector port="8081" protocol="HTTP/1.1" #69行，修改Connector port，HTTP/1.1 默认为8080 -> 修改为8081
<Connector port="8010" protocol="AJP/1.3" redirectPort="8443" /> #116行，修改Connector port AJP/1.3，默认为8009 -> 修改为8010
----------------------------------------------------------------------------------------------------------
第一个连接器默认监听8080端口，负责建立HTTP连接。在通过浏览器访问Tomcat服务器的Web应用时，使用的就是这个连接器。
第二个连接器默认监听8009端口，负责和其他的HTTP服务器建立连接。在把Tomcat与其他HTTP服务器集成时，就需要用到这个连接器。
4.修改各 tomcat 实例中的 startup.sh 和 shutdown.sh 文件，添加 tomcat 环境变量
vim /usr/local/tomcat/tomcat1/bin/startup.sh
# -----------------------------------------------------------------------------
# Start Script for the CATALINA Server
# -----------------------------------------------------------------------------
##添加以下内容
export CATALINA_BASE=$CATALINA_BASE1
export CATALINA_HOME=$CATALINA_HOME1
export TOMCAT_HOME=$TOMCAT_HOME1
vim /usr/local/tomcat/tomcat1/bin/shutdown.sh
# -----------------------------------------------------------------------------
# Stop script for the CATALINA Server
# -----------------------------------------------------------------------------
export CATALINA_BASE=$CATALINA_BASE1
export CATALINA_HOME=$CATALINA_HOME1
export TOMCAT_HOME=$TOMCAT_HOME1
vim /usr/local/tomcat/tomcat2/bin/startup.sh
# -----------------------------------------------------------------------------
# Start Script for the CATALINA Server
# -----------------------------------------------------------------------------
export CATALINA_BASE=$CATALINA_BASE2
export CATALINA_HOME=$CATALINA_HOME2
export TOMCAT_HOME=$TOMCAT_HOME2
vim /usr/local/tomcat/tomcat2/bin/shutdown.sh
# -----------------------------------------------------------------------------
# Stop script for the CATALINA Server
# -----------------------------------------------------------------------------
export CATALINA_BASE=$CATALINA_BASE2
export CATALINA_HOME=$CATALINA_HOME2
export TOMCAT_HOME=$TOMCAT_HOME2
5.启动各 tomcat 中的 /bin/startup.sh
/usr/local/tomcat/tomcat1/bin/startup.sh
/usr/local/tomcat/tomcat2/bin/startup.sh
netstat -natp | grep java
1.3 浏览器访问测试
http://192.168.16.16:8080
http://192.168.16.16:8081
2 Nginx 实现负载均衡原理
Nginx实现负载均衡是通过反向代理实现
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。
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。
2.1 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
2.2 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，静态资源有Nginx提供服务，动态资源Nginx转发至后端。
2.3 Nginx 配置反向代理主要参数
配置后端服务器池，以提供响应数据
upstream 服务器名 {}
配置将访问请求转发给后端服务器池名
proxy_pass http://服务器名
3 Nginx+Tomcat 实现负载均衡、动静分离
环境配置
| 主机 | 操作系统 | IP地址 | 所需软件 |
|---|---|---|---|
| Nginx 服务器 | CentOS7 | 192.168.16.16:80 | nginx-1.12.0.tar.gz |
| Tomcat服务器1 | CentOS7 | 192.168.16.18:8080 | apache-tomcat-9.0.16.tar.gz、jdk-8u201-linux-x64.rpm |
| Tomcat服务器2 | CentOS7 | 192.168.16.20:8080 | apache-tomcat-9.0.16.tar.gz、jdk-8u201-linux-x64.rpm |
3.1 部署 Nginx 负载均衡器
#关闭防火墙
systemctl stop 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
useradd -M -s /sbin/nologin nginx
#解压安装包
cd /opt
tar zxvf nginx-1.12.0.tar.gz -C /opt/
##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 nginx-1.12.0/
./configure \
--prefix=/usr/local/nginx \
--user=nginx \
--group=nginx \
--with-file-aio \ #启用文件修改支持
--with-http_stub_status_module \ #启用状态统计
--with-http_gzip_static_module \ #启用 gzip静态压缩
--with-http_flv_module \ #启用 flv模块，提供对 flv 视频的伪流支持
--with-http_ssl_module \ #启用 SSL模块，提供SSL加密功能
--with-stream #启用 stream模块，提供4层调度
----------------------------------------------------------------------------------------------------------
./configure --prefix=/usr/local/nginx --user=nginx --group=nginx --with-file-aio --with-http_stub_status_module --with-http_gzip_static_module --with-http_flv_module --with-stream
#编译及安装
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ngnix系统服务
vim /lib/systemd/system/nginx.service
[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 $MAINPID
PrivateTmp=true
[Install]
WantedBy=multi-user.target
#赋权及里开启服务、开启开机自启
chmod 754 /lib/systemd/system/nginx.service
systemctl start nginx.service
systemctl enable nginx.service
3.2 部署2台 Tomcat 应用服务器
#关闭防火墙
systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld
setenforce 0
#安装JDK
cd /opt
rpm -qpl jdk-8u201-linux-x64.rpm
rpm -ivh jdk-8u201-linux-x64.rpm
java -version
#设置JDK环境变量
vim /etc/profile.d/java.sh
export JAVA_HOME=/usr/java/jdk1.8.0_201-amd64
export JRE_HOME=$JAVA_HOME/jre
export CLASSPATH=.:$JAVA_HOME/lib:$JRE_HOME/lib
export PATH=$JAVA_HOME/bin:$JRE_HOME/bin:$PATH
-----------------------------------------------
source /etc/profile.d/java.sh #刷新配置文件
#安装启动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
netstat -ntap | grep 8080
3.3 动静分离配置
1.Tomcat1 server 配置（192.168.16.18:8080）
mkdir /usr/local/tomcat/webapps/test
vim /usr/local/tomcat/webapps/test/index.jsp
<%@ page language="java" import="java.util.*" pageEncoding="UTF-8"%>
<html>
<head>
<title>JSP test1 page</title> #指定为 test1 页面
</head>
<body>
<% out.println("动态页面 1,http://www.test1.com");%>
</body>
</html>
vim /usr/local/tomcat/conf/server.xml
#由于主机名 name 配置都为 localhost，需要删除前面的 HOST 配置
<Host name="localhost" appBase="webapps" unpackWARs="true" autoDeploy="true" xmlValidation="false" xmlNamespaceAware="false">
<Context docBase="/usr/local/tomcat/webapps/test" path="" reloadable="true">
</Context>
</Host>
/usr/local/tomcat/bin/shutdown.sh
/usr/local/tomcat/bin/startup.sh
2.Tomcat2 server 配置（192.168.16.20:8080）
mkdir /usr/local/tomcat/webapps/test
vim /usr/local/tomcat/webapps/test/index.jsp
<%@ page language="java" import="java.util.*" pageEncoding="UTF-8"%>
<html>
<head>
<title>JSP test2 page</title> #指定为 test2 页面
</head>
<body>
<% out.println("动态页面 2,http://www.test2.com");%>
</body>
</html>
vim /usr/local/tomcat/conf/server.xml
#删除前面的 HOST 配置
<Host name="localhost" appBase="webapps" unpackWARs="true" autoDeploy="true" xmlValidation="false" xmlNamespaceAware="false">
<Context docBase="/usr/local/tomcat/tomcat1/webapps/test" path="" reloadable="true" />
</Host>
/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 '这是静态页面
' > /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;
#配置负载均衡的服务器列表，weight参数表示权重，权重越高，被分配到的概率越大
upstream tomcat_server {
server 192.168.16.16:8080 weight=1;
server 192.168.16.18:8080 weight=1;
}
server {
listen 80;
server_name www.kgc.com;
charset utf-8;
#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;
#设置后端的Web服务器可以获取远程客户端的真实IP
##设定后端的Web服务器接收到的请求访问的主机名（域名或IP、端口），默认HOST的值为proxy_pass指令设置的主机名。如果反向代理服务器不重写该请求头的话，那么后端真实服务器在处理时会认为所有的请求都来自反向代理服务器，如果后端有防攻击策略的话，那么机器就被封掉了。
proxy_set_header HOST $host;
##把$remote_addr赋值给X-Real-IP，来获取源IP
proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
##在nginx 作为代理服务器时，设置的IP列表，会把经过的机器ip，代理机器ip都记录下来
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
3.4 测试效果
测试静态页面效果
浏览器访问 http://192.168.16.16/或者http://192.168.16.16/index.html
浏览器访问 http://192.168.16.16/game.png
匹配到以png结尾的文件时，工作目录为
/usr/locat/nginx/html/img
测试负载均衡效果，不断刷新浏览器测试
浏览器访问 http://192.168.16.16/test/index.jsp
4 总结
1、正代和反代
正向代理：代理的是客户端向服务发起请求
反向代理：代理的是服务端，用来接收客户端发来的请求，再把请求转发给后端的服务器集群nginx反向代理
2、4层代理和7层代理
4层代理：基于IP + 端口（tcp udp）的代理
应用在负载均衡层，作为负载均衡器使用，把客户端的访问请求转发给后端的 Web 应用服务器（apache nginx tomcat）
安装 nginx 需要开启stream模块
和http块同一层级别，一般在http块上面配置
stream {
upstream backend_servers {
server IP:port [weight=n];
server IP:port [weight=n];
...
}
server {
listen SERVER_ip:port;
server_name HOSTNAME;
proxy pass backend servers; #基于4层反向代理，转发时不需要携带7层协议
}
}
7层代理：基于 HTTP HTTPS MAIL 等协议的 URL 的代理，根据用户的访问路径实现反问代理转发，动静分离
在 http 块中定义 upstream
http{
#定义后端服务器池的相关配置
upstream backend_servers {
server IP:port [weight=n];
server IP:port [weight=n];
...
调度算法类型（轮询，加权轮询，最少连接，fair，ip_hash）
}
server{
listen SERVER_ip:port;
server_name HOSTNAME;
location / {
root
index
}
location ~ \.jsp$t{
proxy_pass http://backend servers #基于7层反向代理，转发的服务器池名称前面需要加上7层协议http https
}
}
}
upstream 后端的服务器池
proxy_pass 转发
3、动静分离
动静分离，静态页面的请求由 nginx 处理，动态页面的请求由 tomcat 处理
- nginx 服务器（处理静态页面，反向代理转发动态页面请求到 tomcat 服务器，负载均衡）
- 准备静态资源
- 配置7层反向代理
在 http 块中定义upstream xxx，在server块中用1ocation匹配动态页面的URL路径，用proxy_pass http://xxx 进行七层转发
- 2-3台 tomcat服务器（处理动态贞面）
- 准备动态页面 （jsp结尾的文件，默认名index.jsp）