Nginx + Tomcat 负载均衡、动静分离

2024-06-17 01:36
文章标签 分离 tomcat nginx 负载 均衡 动静

本文主要是介绍Nginx + Tomcat 负载均衡、动静分离，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

前言

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

Nginx 应用

Nginx是一款非常优秀的HTTP服务器软件

（1）支持高达50 000个并发连接数的响应

（2）拥有强大的静态资源处理能力

（3）运行稳定

（4）内存、CPU等系统资源消耗非常低

目前很多大型网站都应用Nginx服务器作为后端网站程序的反向代理及负载均衡器，提升整个站点的负载并发能力

一.Nginx 负载均衡

1.实现原理

通过反向代理实现，还可以将nginx接收到的请求转发给多个后端应用服务器处理

2.反向代理原理

将Nginx接收到的请求转发给其它应用服务器处理

3.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，以提供响应数据

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

upstream框架中，参数的含义

weight 服务访问的权重，默认是1
max_conns server的最大并发连接数，仅作用于单worker进程，默认是0，表示没有限制
max _fails   在fail timeout时间段内，最大的失败次数，当达到最大失败时，会在failtimeout秒内这台server不允许再次被选择
fail timeout 单位为秒，默认10秒

4.动静分离的概念

静态页面请求，由nginx自行处理并响应；动态页面请求，则nginx通过反向代理转发给后端应用服务器处理

5.Nginx 静态处理优势

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3.6MNginx 处理静态资源的能力是 Tomcat 处理的6倍

6.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。

二.Nginx 负载均衡模式

1.轮询（默认）

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。

2.加权轮询

weight值越大，被分配到的访问请求概率越高，主要用于后端服务器性能不均匀的情况。

3.least_conn 最小连接

优先将客户端请求调度到当前连接最少的服务器。

4.ip_hash 

每个请求按访问ip的hash结果分配，将同一客户端的请求总是发往同一个后端服务器，除非该服务器不可用，可以解决session的问题。但是ip_hash如下问题：当后端服务器宕机后，session会丢失；来自同一局域网的客户端会被转发到同一个后端服务器，可能导致负载不均。

5.fair（第三方）

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。需要安装upstream_fair模块才能实现。

6.url_hash（第三方）

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，可以提高后端缓存服务器的效率。


session 共享问题还可以使用sticky_cookie_insert启用会话亲缘关系，基于cookie来判断，使来自同一客户端的请求被传递到一组服务器在同一台服务器。也可用后端服务的 session 共享代替 nginx 的 ip_hash（使用后端服务器自身通过相关机制保持session同步）。

upstream backend {server backend1.example.com;server backend2.example.com;sticky_cookie_insert srv_id expires=1h domain=www.xy101.com path=/;
}

#说明：需要引入第三方sticky模块才能实现；expires：设置浏览器中保持cookie的时间；domain：定义cookie的域；path：为cookie定义路径

7.nginx七层反向代理配置

基于http、https、mail等七层应用协议的代理转发（根据用户访问请求的URL路径来转发请求），通常用于 动静分离 等应用场景

1）在http配置块中使用upstream定义后端服务器列表名称和节点参数
http {upstream 服务器池名称 {server IP1:PORT1 weight=1;server IP2:PORT2 weight=1;......}2）在server配置块中使用location匹配用户请求的动态页面的URL路径，使用 proxy_pass 基于协议代理转发server {......location ~ .*\.jsp$ {proxy_pass http://服务器池名称;#用于为后端服务器获取真实的客户端地址proxy_set_header HOST $host;proxy_set_header X_Real_IP $remote_addr;proxy_set_header X_Forwarded_For $proxy_add_x_forwarded_for;}......}
......
}

8.四层反向代理配置

基于 IP 和 端口 实现的代理转发（根据用户请求的IP和端口来转发请求），通常用于做 网关访问入口的负载均衡器 等应用场景

1）编译安装时需要添加 stream 四层代理模块  ./configure --with-stream2）在 http 配置块同层级，一般在 http 配置块上面添加 stream 配置块，在 stream 配置块里使用upstream定义后端服务器列表名称和节点参数以及使用server配置块定义监听端口和转发配置
stream {upstream 服务器池名称 {server IP1:PORT1 weight=1;server IP2:PORT2 weight=1;......}server {listen IP:PORT;proxy_pass 服务器池名称;}
}http {....}

三.配置服务器

1.部署Nginx 负载均衡器

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，便于准确控制访问
useradd -M -s /sbin/nologin nginx#解压nginx文件
cd /opt
tar zxvf nginx-1.12.0.tar.gz -C /opt/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 \                # 指定安装目录为 /usr/local/nginx
--user=nginx \                             # 指定运行 nginx 的用户为 nginx
--group=nginx \                            # 指定运行 nginx 的用户组为 nginx
--with-file-aio \                          # 启用文件异步IO支持
--with-http_stub_status_module \           # 启用 HTTP Stub 状态模块，用于获取 nginx 的运行状态
--with-http_gzip_static_module \           # 启用 HTTP gzip 静态压缩模块，用于对静态文件进行 gzip 压缩
--with-http_flv_module \                   # 启用 HTTP FLV 模块，提供对 FLV 视频的伪流支持
--with-http_ssl_module \                   # 启用 HTTP SSL 模块，提供 SSL 加密功能
--with-stream                              # 启用 Stream 模块，提供 4 层调度功#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system管理nginx服务

#添加nginx系统服务以便系统管理启动、停止、重启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

2.部署tomcat服务器配置

systemctl stop firewalld
setenforce 0#解压安装JDK（默认自带）
tar zxvf jdk-8u91-linux-x64.tar.gz -C /usr/local/#设置JDK环境变量
vim /etc/profile
export JAVA_HOME=/usr/local/jdk1.8.0_91
export JRE_HOME=${JAVA_HOME}/jre
export CLASSPATH=.:${JAVA_HOME}/lib:${JRE_HOME}/lib
export PATH=${JAVA_HOME}/bin:${JRE_HOME}/bin:$PATH#刷新配置文件，使配置生效
source /etc/profile#解压tomcat
tar zxvf apache-tomcat-8.5.16.tar.gz#将文件移动至/usr/local/下并重命名
mv /opt/apache-tomcat-8.5.16/ /usr/local/tomcat#tomcat启动关闭脚本位置
/usr/local/tomcat/bin/shutdown.sh 
/usr/local/tomcat/bin/startup.sh#重新加载服务，并开启，查看是否成功启动
/usr/local/tomcat/bin/startup.sh 
lsof -i:8080
netstat -ntap | grep 8080

3.配置Nginx动静分离

（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"%>
<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>（2）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"%>
<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
<Host name="localhost" appBase="webapps" unpackWARs="true" autoDeploy="true" xmlValidation="false" xmlNamespaceAware="false"><Context docBase="/usr/local/tomcat/webapps/test" path="" reloadable="true" />
</Host>
#重启两台服务
/usr/local/tomcat/bin/shutdown.sh
/usr/local/tomcat/bin/startup.sh

4.Nginx server 配置

#准备静态页面和静态图片
echo '<html><body><h1>这是默认目录静态页面</h1></body></html>' > /usr/local/nginx/html/index.html
mkdir /usr/local/nginx/html/kiki#编辑nginx配置文件
​vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf......
http {
......
#gzip on;
#后端负载服务器的地址
upstream tomcat_server {server 192.168.1.20:8080 weight=1;server 192.168.1.30:8080 weight=1;
}server {listen 80;server_name www.tong.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;  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/kiki;expires 10d;}location / {root html;index index.html index.htm;}
......

Nginx负载均衡如何实现会话保持？

（1）ip_hash 或 一致性hash算法                        基于客户端IP做hash缓存将请求发送给同一个后端节点服务器来实现会话保持，但是此方法容易导致负载失衡问题（2）sticky_cookie_insert                             基于cookie来判断实现会话保持upstream backend {server ...... ;sticky_cookie_insert srv_id expires=浏览器中保持cookie的时间 domain=cookie的域名 path=cookie的路径;}（3）后端应用服务器自身通过相关机制设置，使用缓存数据库为后端节点服务器做session同步复制实现会话保持

这篇关于Nginx + Tomcat 负载均衡、动静分离的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！


http://www.chinasem.cn/article/1068120。

相关文章

Nginx location匹配模式与规则详解

Nginx location匹配模式与规则详解

《Nginxlocation匹配模式与规则详解》：本文主要介绍Nginxlocation匹配模式与规则,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教... 目录一、环境二、匹配模式1. 精准模式2. 前缀模式（不继续匹配正则）3. 前缀模式（继续匹配正则）4. 正则模式（大
阅读更多...
Spring Security+JWT如何实现前后端分离权限控制

Spring Security+JWT如何实现前后端分离权限控制

《SpringSecurity+JWT如何实现前后端分离权限控制》本篇将手把手教你用SpringSecurity+JWT搭建一套完整的登录认证与权限控制体系,具有很好的参考价值,希望对大家... 目录Spring Security+JWT实现前后端分离权限控制实战一、为什么要用 JWT？二、JWT 基本结构
阅读更多...
SpringBoot内嵌Tomcat临时目录问题及解决

SpringBoot内嵌Tomcat临时目录问题及解决

《SpringBoot内嵌Tomcat临时目录问题及解决》：本文主要介绍SpringBoot内嵌Tomcat临时目录问题及解决,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,... 目录SprinjavascriptgBoot内嵌Tomcat临时目录问题1.背景2.方案3.代码中配置t
阅读更多...
springboot上传zip包并解压至服务器nginx目录方式

springboot上传zip包并解压至服务器nginx目录方式

《springboot上传zip包并解压至服务器nginx目录方式》：本文主要介绍springboot上传zip包并解压至服务器nginx目录方式,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误... 目录springboot上传zip包并解压至服务器nginx目录1.首先需要引入zip相关jar包2.然
阅读更多...
如何使用Nginx配置将80端口重定向到443端口

如何使用Nginx配置将80端口重定向到443端口

《如何使用Nginx配置将80端口重定向到443端口》这篇文章主要为大家详细介绍了如何将Nginx配置为将HTTP（80端口）请求重定向到HTTPS（443端口）,文中的示例代码讲解详细,有需要的小伙... 目录1. 创建或编辑Nginx配置文件2. 配置HTTP重定向到HTTPS3. 配置HTTPS服务器
阅读更多...
Nginx中配置HTTP/2协议的详细指南

Nginx中配置HTTP/2协议的详细指南

《Nginx中配置HTTP/2协议的详细指南》HTTP/2是HTTP协议的下一代版本,旨在提高性能、减少延迟并优化现代网络环境中的通信效率,本文将为大家介绍Nginx配置HTTP/2协议想详细步骤,需... 目录一、HTTP/2 协议概述1.HTTP/22. HTTP/2 的核心特性3. HTTP/2 的优
阅读更多...
详解nginx 中location和 proxy_pass的匹配规则

详解nginx 中location和 proxy_pass的匹配规则

《详解nginx中location和proxy_pass的匹配规则》location是Nginx中用来匹配客户端请求URI的指令,决定如何处理特定路径的请求,它定义了请求的路由规则,后续的配置（如... 目录location 的作用语法示例：location /www.chinasem.cntestproxy
阅读更多...
SpringBoot实现数据库读写分离的3种方法小结

SpringBoot实现数据库读写分离的3种方法小结

《SpringBoot实现数据库读写分离的3种方法小结》为了提高系统的读写性能和可用性,读写分离是一种经典的数据库架构模式,在SpringBoot应用中,有多种方式可以实现数据库读写分离,本文将介绍三... 目录一、数据库读写分离概述二、方案一：基于AbstractRoutingDataSource实现动态
阅读更多...
Tomcat版本与Java版本的关系及说明

Tomcat版本与Java版本的关系及说明

《Tomcat版本与Java版本的关系及说明》：本文主要介绍Tomcat版本与Java版本的关系及说明,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教... 目录Tomcat版本与Java版本的关系Tomcat历史版本对应的Java版本Tomcat支持哪些版本的pythonJ
阅读更多...
springboot security之前后端分离配置方式

springboot security之前后端分离配置方式

《springbootsecurity之前后端分离配置方式》：本文主要介绍springbootsecurity之前后端分离配置方式,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的... 目录前言自定义配置认证失败自定义处理登录相关接口匿名访问前置文章总结前言spring boot secu
阅读更多...

Copyright China编程 23002807@qq.com

沪ICP备2023033072号-2