Nginx实现负载均衡的几种方式和具体实现配置

最新推荐文章于 2025-04-09 00:00:26 发布
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分类专栏： Nginx 文章标签： nginx
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这里写目录标题

一、什么是负载均衡

  当一台服务器的单位时间内的访问量越大时,服务器压力就越大,大到超过自身承受能力时，服务器就会崩溃。为了避免服务器崩溃,让用户有更好的体验,我们通过负载均衡的方式来分担服务器压力。
  我们可以建立很多很多服务器，组成一个服务器集群，当用户访问网站时，先访问一个中间服务器，在让这个中间服务器在服务器集群中选择一个压力较小的服务器，然后将该访问请求引入该服务器。如此以来，用户的每次访问,都会保证服务器集群中的每个服务器压力趋于平衡，分担了服务器压力，避免了服务器崩溃的情况。

二、负载均衡实现的几种方式

1. 轮询（默认）

系统默认处理方式，每一个请求按照时间顺序分配到不同的服务器上面，如果有服务器当掉会自动剔除。

 upstream tomcatCluster
   {    
    server 127.0.0.1:8001 
    server 127.0.0.1:8002   
    }

2.weight

指定轮询等级，weight和被访问几率成正比，用于服务器性能不均更好的调配资源

 upstream tomcatCluster
   {     
    #这里是tomcat的地址，weight越大，访问机率越大。  
    server 127.0.0.1:8001 weight=1 
    server 127.0.0.1:8002 weight=3
    }

3比1大所以分配到3那台服务器的几率更大

（1）.负载均衡的实现

步骤

  1. 修改两个Tomcat的端口，并启动
  2. 修改Nginx的配置文件
  3. 开启Nginx的服务
  4. 检查是否成功
  5. 关闭Nginx服务
    实际操作
    1.修改Tomcat端口
    在这里插入图片描述
    打开servlet.xml配置文件
    注意：如果需要一台电脑开多个Tomcat，那就必须要保证（每个配置文件中需要改3个端口）需要让这些端口都不相同也不能修改成已经被别的程序占用的端口。

第一处
在这里插入图片描述

<Server port="8005" shutdown="SHUTDOWN">

第二处
在这里插入图片描述

 <Connector port="8001" protocol="HTTP/1.1"
               connectionTimeout="20000"
               redirectPort="8443" URIEncoding="UTF-8" />

第三处
在这里插入图片描述

<Connector port="8009" protocol="AJP/1.3" redirectPort="8443" />

2.进行匹配tomcat路径，在Tomcat启动文件上配置启动路径配置文件
在配置文件的最上面加上配置好的路径

set TITLE="tomcat001"
set CATALINA_BASE="D:\resources\tomcat001"
set CATALINA_HOME="D:\resources\tomcat001"

3.修改Nginx的配置文件
在这里插入图片描述
4.启动两个Tomcat
在这里插入图片描述
两个Tomcat启动成功
5.启动Nginx服务
在这里插入图片描述
启动成功
6.测试是否成功（在网页上输入自己的ip和Nginx设置的端口）
在这里插入图片描述
如上图表示成功：可以通过同一个URL可以访问，但是有两个Tomcat都会对其进行处理，达到负载均衡
如若未成功请仔细检查配置文件是否配置正确
7.关闭Nginx服务

在这里插入图片描述

3.ip_hash

  上述方式存在一个问题就是说，在负载均衡系统中，假如用户在某台服务器上登录了，那么该用户第二次请求的时候，因为我们是负载均衡系统，每次请求都会重新定位到服务器集群中的某一个，那么已经登录某一个服务器的用户再重新定位到另一个服务器，其登录信息将会丢失，这样显然是不妥的。
  我们可以采用ip_hash指令解决这个问题，如果客户已经访问了某个服务器，当用户再次访问时，会将该请求通过哈希算法，自动定位到该服务器。
  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。

upstream backserver {
ip_hash;
	server 192.168.0.14:88;
	server 192.168.0.15:80;
}

4.Tomcat完成session共享

原理：就是有几个Tomcat，就把session复制到几个Tomcat上面，只要有一个Tomcat中的session发生变化，其他Tomcat中的session跟着同步变化，保证所有用户的session在所有的Tomcat中都存在而且相同。这样一来无论用户的请求被分配到哪个Tomcat都是无所谓的，因为所有的Tomcat中都有他们存放的session
注：相当于每一个Tomcat上面都有你登录的session
1.创建一个web项目（eclipse或者idea）
在web根目录创建一个index.jsp内容如下

<%@ page language="java" import="java.util.*" pageEncoding="UTF-8"%>
<%
	String path = request.getContextPath();
	String basePath = request.getScheme() + "://" + request.getServerName() + ":" + request.getServerPort()
			+ path + "/";
%>

<!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN">
<html>
<head>
<base href="<%=basePath%>">

<title>My JSP 'index.jsp' starting page</title>
<meta http-equiv="pragma" content="no-cache">
<meta http-equiv="cache-control" content="no-cache">
<meta http-equiv="expires" content="0">
<meta http-equiv="keywords" content="keyword1,keyword2,keyword3">
<meta http-equiv="description" content="This is my page">
<!-- 
    <link rel="stylesheet" type="text/css" href="styles.css"> 
    -->
</head>

<body>

	SessionID:<%=session.getId()%>
	<BR> SessionIP:<%=request.getServerName()%>
	<BR> SessionPort:<%=request.getServerPort()%>
	<%
		out.println("This is Tomcat Server 111");
	%>
</body>
</html>

为了便于观察记得修改一下输出语句，进行不同的Tomcat的区分
修改区分位置
因为测试session共享，需要准备两个war包内容输出内容不相同的
完成之后记得在web.xm里面加上一个节点<distributable/>,放在<display-name>下面
在这里插入图片描述
2.复制一个tomcat到不同文件夹下面
在这里插入图片描述
注：两个文件里面是一样的Tomcat，但是两个文件夹的名字不一样

导出两个输出不一样的War包
导出之后放到Tomcat里面的webapps文件夹里面
在这里插入图片描述
修改Tomcat文件中conf文件夹中的servlet.xml
找到：在这里插入图片描述
找到图片上面这一行，大约在105行左右添加一下内容

<Cluster className="org.apache.catalina.ha.tcp.SimpleTcpCluster"  
                channelSendOptions="8">  
  
         <Manager className="org.apache.catalina.ha.session.DeltaManager"  
                  expireSessionsOnShutdown="false"  
                  notifyListenersOnReplication="true"/>  
  
         <Channel className="org.apache.catalina.tribes.group.GroupChannel">  
           <Membership className="org.apache.catalina.tribes.membership.McastService"  
                       address="228.0.0.4"  
                       port="45564"  
                       frequency="500"  
                       dropTime="3000"/>  
           <Receiver className="org.apache.catalina.tribes.transport.nio.NioReceiver"  
                     address="auto"  
                     port="4000"  
                     autoBind="100"  
                     selectorTimeout="5000"  
                     maxThreads="6"/>  
  
           <Sender className="org.apache.catalina.tribes.transport.ReplicationTransmitter">  
           <Transport className="org.apache.catalina.tribes.transport.nio.PooledParallelSender"/>  
           </Sender>  
           <Interceptor className="org.apache.catalina.tribes.group.interceptors.TcpFailureDetector"/>  
           <Interceptor className="org.apache.catalina.tribes.group.interceptors.MessageDispatch15Interceptor"/>  
         </Channel>  
  
         <Valve className="org.apache.catalina.ha.tcp.ReplicationValve"  
                filter=""/>  
         <Valve className="org.apache.catalina.ha.session.JvmRouteBinderValve"/>  
  
         <Deployer className="org.apache.catalina.ha.deploy.FarmWarDeployer"  
                   tempDir="/tmp/war-temp/"  
                   deployDir="/tmp/war-deploy/"  
                   watchDir="/tmp/war-listen/"  
                   watchEnabled="false"/>  
  
         <ClusterListener className="org.apache.catalina.ha.session.JvmRouteSessionIDBinderListener"/>  
         <ClusterListener className="org.apache.catalina.ha.session.ClusterSessionListener"/>  
       </Cluster>

注：两个Tomcat的配置文件都需要添加这段代码
3.修改Tomcat端口也是在servlet.xml中修改
tomcat01修改
在这里插入图片描述
tomcat一样的方式修改
4.修改Tomcat启动路径
打开tomcat的bin文件夹，对startup.bat文件修改
在文件最上面添加启动路径：

set TITLE="tomcat001"
set CATALINA_BASE="D:\tomcat_session\tomcat001"
set CATALINA_HOME="D:\tomcat_session\tomcat001"

注：记得两个都要修改加上

5.启动Tomcat
在这里插入图片描述
6.修改Nginx.conf配置文件
修改Nginx路径下conf路径下nginx.conf文件
在这里插入图片描述
7.启动Nginx服务
在这里插入图片描述

8测试是否成功
在浏览器输入ip端口号以及自己的Url进行测试
在这里插入图片描述
测试成功：两个不同的Tomcat，但是是一样的session，session共享成功。

9.关闭Nginx
在这里插入图片描述
关闭成功

优点：实现简单，没有什么花里胡哨的操作。如果集群中的tomcat的个数不多，而且用户没有那么多的时候可以选择这种方式。

缺点：只要Session数据有变化，就需要将数据同步到所有其他机器上，机器越多，同步带来的网络带宽开销就越大；当用户很多时，每台机器用于保存Session数据的内容占用会很严重，那么这个缺点该怎么处理和解决啊？

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