Nginx+Tomcat实现负载均衡与动静分离

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#运维

本文详细介绍了Nginx如何通过反向代理实现负载均衡，并探讨了动静分离的原理及其优势。此外，还提供了Nginx与Tomcat配合的配置步骤，包括部署服务器、配置动态与静态请求处理，以及测试方法。

文章目录

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：

  • 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，此时代理服务器对外就表现为一个反向代理服务器
  • 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

①upstream服务池名{}

  • 作用：配置后端服务器池，以提供响应数据

②proxy_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

  • 服务端接受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的配置步骤

环境准备

主机操作系统IP地址所需软件
Nginx ServerCentOS7192.168.100.10nginx-1.12.0.tar.gz
Tomcat Server1CentOS7192.168.100.20apache-tomcat-9.0.16.tar.gz 、 jdk-8u201-linux-x64.rpm
Tomcat Server2CentOS7192.168.100.30apache-tomcat-9.0.16.tar.gz、 jdk-8u201-linux-x64.rpm

1、部署Nginx负载均衡服务器

安装Nginx服务详情：Nginx网站服务

脚本一键部署Nginx服务

#!/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

在这里插入图片描述

2、部署两台Tomcat应用服务器

安装Tomcat服务详情：Tomcat网站服务

脚本一键部署Tomcat：

#!/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

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

3、动静分离配置

①Tomcat1 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>
</head>
<body>
<% out.println("动态页面 1:www.test1.com");%>
</body>
</html>

#修改配置文件
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>

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

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

②Tomcat2 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>

#修改配置文件
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>

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

在这里插入图片描述

③Nginx 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/img
cd /usr/local/nginx/html/img

在这里插入图片描述

vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
......
http {
......
#gzip on;

upstream tomcat_server {
    server 192.168.100.20:8080 weight=1;
    server 192.168.100.30:8080 weight=1;
}

server {
	listen 80;
	server_name localhost;

    #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

在这里插入图片描述

4、测试访问

测试静态页面效果
浏览器访问 http://192.168.100.10/
浏览器访问 http://192.168.100.10/pika.jpg
在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

测试负载均衡效果，不断刷新浏览器测试
浏览器访问 http://192.168.100.10/test/index.jsp
在这里插入图片描述
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