Nginx是一款轻量级的Web服务器/反向代理服务器及电子邮件(IMAP/POP3)代理服务器。在Java的Web架构中,通常使用Tomcat和Nginx进行配合,Nginx作为反向代理服务器,可以对后台的Tomcat服务器负载均衡,也可以让Nginx处理静态页面的请求、Tomcat处理JSP页面请求达到动静分离的目的。

负载均衡算法

upstream模块能够使用3中负载均衡:轮询(rr),IP哈希(ip_hash)和最少连接数(LC),在默认情况下使用轮询算法,它不需要配置指令来激活。该算法选择下一个服务器,基于先前选择,在配置文件中哪一个是下一个服务器,以及每一个服务器的负载权重。轮询算法是基于在队列中谁是下一个的原理来确保将访问量均匀地分配给每一个上游服务器的。IP哈希算法通过ip_hash指令激活使用,从而将某些IP地址映射到同一个上游服务器。Nginx通过IPv4地址的前3个字节或者整个IPv6地址作为哈希键来实现。同一个IP地址池地址总是被映射到同一个上游服务器,所以,该机制的目的不是要确保公平分配给每一台上游服务器,而是在客户端和上游服务器之间实现一致映射。在上游服务器中,这个本地跟踪用户会话的情况下非常有用。最少连接数(LC)使用least_conn指令启用,该算法目的是通过选择一个活跃的最少连接数的服务器,然后将请求负载均衡分配给上游服务器。如果上游服务器的处理器能力不相同,那可以为server指令使用weight参数来设置权重,该算法将考虑到不同服务器的加权最少连接数。

系统环境:

主机 操作系统 IP地址 软件包
Nginx服务器 CentOS 7.0 x86_64 192.168.100.25 nginx-1.6.0.tar.gz
Tomcat服务器1 CentOS 7.0 x86_64 192.168.100.26:8080 jdk-10.0.1_linux-x64_bin.rpm/apache-tomcat-8.5.11.tar.gz
Tomcat服务器2 CentOS 7.0 x86_64 192.168.100.27:8080 jdk-10.0.1_linux-x64_bin.rpm/apache-tomcat-8.5.11.tar.gz

软件包_百度下载 密码:6b7e

网站拓扑架构图:

Nginx反向代理实现负载均衡web集群

开始部署

一、Tomcat服务器1、Tomcat服务器2:

1. 安装jdk并设置java环境

#安装jdk软件包
rpm -ivh jdk-10.0.1_linux-x64_bin.rpm

#添加jdk的环境变量,新建java.sh并写入以下内容
vim /etc/profile.d/java.sh

    export JAVA_HOME=/usr/java/jdk-10.0.1
    export PATH=$JAVA_HOME/bin:$PATH

#加载环境变量
source /etc/profile.d/java.sh

2. 查看jdk版本信息

java -version

如下图表示jdk已经安装成功了
Nginx反向代理实现负载均衡web集群


3. 解压并安装tomcat

#解压缩软件包
tar zxvf apache-tomcat-8.5.11.tar.gz

#移动tomcat目录
mv apache-tomcat-8.5.11 /usr/local/tomcat8

4. 启动tomcat服务

#启动服务
/usr/local/tomcat8/bin/startup.sh

5. 默认tomcat运行在8080端口,检查服务是否成功启动

netstat -tunlp | grep 8080

Nginx反向代理实现负载均衡web集群

6. 创建站点目录

mkdir -p /web/webapp

7. 为站点新建首页文件index.jsp

vim /web/webapp/index.jsp

 #以为下index.jsp内容
<%@ page language="java" import="java.util.*" pageEncoding="UTF-8" %>
<html>
        <head>
             <title>hello</title>
        </head>
        <body>
              <% out.println("<h1>This is tomcat 1 web.</h1>"); %>
        </body>
</html>

8. 编辑tomcat主配置文件,以支持新站点:

vim /usr/local/tomcat8/conf/server.xml

> #在<Host>标签内,新增第二行记录
     <Context docBase="/web/webapp" path="" reloadable="false"></Context>

Nginx反向代理实现负载均衡web集群

9. 重启tomcat服务

#关闭服务
/usr/local/tomcat8/bin/shutdown.sh

#开启服务
/usr/local/tomcat8/bin/startup.sh

#关闭安全设置
setenforce 0

#关闭防火墙
systemctl stop firewalld.service

Tomcat服务器1 和 Tomcat服务器2 安装及配置等一样,只是测试网页内容有差异,具体网页内容显示如下图

Tomcat服务器1:

Nginx反向代理实现负载均衡web集群

Tomcat服务器2:

Nginx反向代理实现负载均衡web集群


二、Nginx服务器:

1.安装依赖包(需要连接网络或者通过系统镜像ISO文件安装)

yum -y install pcre-devel zlib-devel gcc gcc-c++ make

2.创建管理用户nginx

useradd -M -s /sbin/nologin nginx

3.解压nginx,并进入解压后nginx目录

tar xzvf nginx-1.6.0.tar.gz -C /opt
cd /opt/nginx-1.6.0/

4.配置

./configure \
--prefix=/usr/local/nginx \
--user=nginx \
--group=nginx \
--with-http_stub_status_module //开启stub_status状态统计模块//

5.编译及安装

make && make install

6.nginx连接至系统命令区,方便命令使用

ln -s /usr/local/nginx/sbin/nginx /usr/local/sbin/

7.创建nginx管理脚本

vi /etc/init.d/nginx

> #!/bin/bash
#chkconfig: - 99 20
#description: Nginx Service Control Script
PROG="/usr/local/nginx/sbin/nginx"
PIDF="/usr/local/nginx/logs/nginx.pid"
case "$1" in
  start)
    $PROG
    ;;
  stop)
    kill -s QUIT $(cat $PIDF)
    ;;
  restart)
    $0 stop
    $0 start
    ;;
  reload)
    kill -s HUP $(cat $PIDF)
    ;;
  *)
        echo "Usage: $0 {start|stop|restart|reload}"
        exit 1
esac
exit 0

8.为nginx赋予执行权限,并加入系统服务管理

chmod +x /etc/init.d/nginx
chkconfig --add nginx

三、配置nginx负载均衡集群

1. 修改nginx配置文件

vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf

#http{}标签内添加以下命令
upstream tomcat_server {
        ip_hash;               //轮询方式为ip_hash实现session问题
        server 192.168.100.6:8080;
        server 192.168.100.7:8080;
}
#在location / {}标签内添加
location / {
        root   html;
        index  index.html index.htm;
        proxy_pass http://tomcat_server;   #通过proxy_pass方法进行代理至tomcat_server的服务器组,其中http://不能省略
 }

2. 检查nginx配置

nginx -t

3. 重启nginx服务

killall -1 nginx

#关闭selinux
setenforce 0

#关闭防火墙
systemctl stop firewalld.service

测试

客户机访问Nginx服务器IP地址:http://192.168.100.25/,通过不断的刷新浏览器测试,可以看到哦由于权重相同,页面在两个tomcat站点反复切换,这样说明负载均衡集群搭建成功了

Nginx反向代理实现负载均衡web集群

Nginx反向代理实现负载均衡web集群