Nginx+Tomcat实现负载均衡、动静分离的原理解析

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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

反向代理(Reverse Proxy) 是指以 代理服务器(例:Nginx) 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(例:Tomcat),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(例:Nginx)对外就表现为一个反向代理服务器。

我们从客户端的视野来看,实际上客户端并不知道真实的服务提供者是哪台服务器,它只知道它请求了反向代理服务器。因此反向代理这种方式又对外隐藏了真实服务器的地址,从一定程度上降低了安全隐患。

2、Nginx 配置反向代理的主要参数 upstream 服务池名 {}

作用:配置后端服务器池,以提供响应数据

proxy_pass http:// 服务池名

作用:配置将访问请求转发给后端服务器池的服务器处理

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,动态资源由 Nginx 转发至后端。

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 动静分离、负载均衡配置步骤 环境准备

主机 操作系统 IP地址 所需软件 Nginx Server CentOS7 192.168.109.7 nginx-1.12.0.tar.gz Tomcat Server1 CentOS7 192.168.109.22 apache-tomcat-9.0.16.tar.gz、jdk-8u201-linux-x64.rpm Tomcat Server2 CentOS7 192.168.109.23 apache-tomcat-9.0.16.tar.gz、jdk-8u201-linux-x64.rpm 1、部署 Nginx 负载均衡服务器

Nginx+Tomcat实现负载均衡、动静分离的原理解析插图

#!/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

Nginx+Tomcat实现负载均衡、动静分离的原理解析插图1Nginx+Tomcat实现负载均衡、动静分离的原理解析插图2

2、部署两台 Tomcat 应用服务器

Nginx+Tomcat实现负载均衡、动静分离的原理解析插图3

#!/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

Nginx+Tomcat实现负载均衡、动静分离的原理解析插图4

3、动静分离配置

请看tomcat

1)Tomcat1 server 配置

mkdir /usr/local/tomcat/webapps/test #配置动态页面 vim /usr/local/tomcat/webapps/test/index.jsp <%@ page language=”java” import=”java.util.*” pageEncoding=”UTF-8″%> <html> <head> <title>JSP test1 page</title> </head> <body> <% out.println(“动态页面 1:www.test1.com”);%> </body> </html>

Nginx+Tomcat实现负载均衡、动静分离的原理解析插图5

#修改配置文件 vim /usr/local/tomcat/conf/server.xml <Host name=”192″ appBase=”webapps” unpackWARs=”true” autoDeploy=”true” xmlValidation=”false” xmlNamespaceAware=”false”> <Context docBase=”/usr/local/tomcat/webapps/test” path=”” reloadable=”true” /> </Host> /usr/local/tomcat/bin/shutdown.sh /usr/local/tomcat/bin/startup.sh

Nginx+Tomcat实现负载均衡、动静分离的原理解析插图6Nginx+Tomcat实现负载均衡、动静分离的原理解析插图7

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″%> <html> <head> <title>JSP test2 page</title> </head> <body> <% out.println(“动态页面 1:www.test2.com”);%> </body> </html>

Nginx+Tomcat实现负载均衡、动静分离的原理解析插图8

#修改配置文件 vim /usr/local/tomcat/conf/server.xml <Host name=”192″ appBase=”webapps” unpackWARs=”true” autoDeploy=”true” xmlValidation=”false” xmlNamespaceAware=”false”> <Context docBase=”/usr/local/tomcat/webapps/test” path=”” reloadable=”true” /> </Host> /usr/local/tomcat/bin/shutdown.sh /usr/local/tomcat/bin/startup.sh

Nginx+Tomcat实现负载均衡、动静分离的原理解析插图9Nginx+Tomcat实现负载均衡、动静分离的原理解析插图10

3)Nginx server 配置

#准备静态页面和静态图片 echo <html><body><h1>this is static</h1></body></html> > /usr/local/nginx/html/index.html mkdir /usr/local/nginx/html/long cd /usr/local/nginx/html/long

Nginx+Tomcat实现负载均衡、动静分离的原理解析插图11

vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf …… http { …… #gzip on; upstream tomcat_server { server 192.168.109.22:8080 weight=1; server 192.168.109.23:8080 weight=1; } server { listen 80; server_name www.long.com; #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

Nginx+Tomcat实现负载均衡、动静分离的原理解析插图12Nginx+Tomcat实现负载均衡、动静分离的原理解析插图13

Nginx+Tomcat实现负载均衡、动静分离的原理解析插图14

4、访问测试

测试静态页面效果

浏览器访问 http://192.168.109.7/

浏览器访问 http://192.168.109.7/long.jpg

Nginx+Tomcat实现负载均衡、动静分离的原理解析插图15

测试负载均衡效果,不断刷新浏览器测试

浏览器访问 http://192.168.109.7/test/index.jsp

Nginx+Tomcat实现负载均衡、动静分离的原理解析插图16Nginx+Tomcat实现负载均衡、动静分离的原理解析插图17

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