您当前的位置:首页 > 网站建设 > 网站维护
| php | asp | css | H5 | javascript | Mysql | Dreamweaver | Delphi | 网站维护 | 帝国cms | React | 考试系统 | ajax | jQuery |

使用Nginx+Tomcat实现负载均衡的全过程

51自学网 2022-07-22 18:47:11
  网站维护

Nginx + Tomcat 实现负载均衡

1. 环境

Linux version:  5.4.0-96-genericOS Version:     ubuntu1~20.04Architecture:   amd64Nginx version:  nginx/1.18.0 (Ubuntu)JVM Version:    11.0.15+10-Ubuntu-0ubuntu0.20.04.1Tomcat Version: Apache Tomcat/9.0.63

2. 安装

2.1 安装 Nginx

在命令行输入:

sudo apt-get install nginx

测试命令:

sudo nginx -t

窗口显示:

nginx: the configuration file /etc/nginx/nginx.conf syntax is oknginx: configuration file /etc/nginx/nginx.conf test is successful

在浏览器输入服务器 ip:

image-20220525212228322

2.2 安装 Java

安装 jdk:

sudo apt-get -y install openjdk-11-jdk

查看版本:

java --version

输出如下:

openjdk 11.0.15 2022-04-19OpenJDK Runtime Environment (build 11.0.15+10-Ubuntu-0ubuntu0.20.04.1)OpenJDK 64-Bit Server VM (build 11.0.15+10-Ubuntu-0ubuntu0.20.04.1, mixed mode, sharing)

安装成功。

查看 Java 的安装位置:

update-alternatives --config java

输出如下:

There is only one alternative in link group java (providing /usr/bin/java): /usr/lib/jvm/java-11-openjdk-amd64/bin/java

将 $JAVA_HOME 添加到环境变量:

sudo vim $HOME/.bashrcshift+G

在行尾添加:

export JAVA_HOME=/usr/lib/jvm/java-11-openjdk-amd64export PATH=$PATH:$JAVA_HOME

退出 vim ,激活环境变量:

source $HOME/.bashrc

验证环境变量:

echo $JAVA_HOME

输出如下,激活成功。

/usr/lib/jvm/java-11-openjdk-amd64

2.3 安装 Tomcat

官网下载的 Tomcat 9.0.63,注意需为 Core/tar.gz(pgp, sha512) 版本,或 点此下载 ,将文件上传到服务器中的路径 /usr/local 下,输入下列命令解压:

cd /usr/local && tar -zxvf apache-tomcat-9.0.63.tar.gz

配置环境变量,打开 Tomcat 启动脚本:

cd apache-tomcat-9.0.63 && vim bin/startup.shshift+G

在语句 exec "$PRGDIR"/"$EXECUTABLE" start "$@" 的上一行插入下列语句:

JAVA_HOME=/usr/lib/jvm/java-11-openjdk-amd64JRE_HOME=$JAVA_HOME/jrePATH=$PATH:$JAVA_HOME/bin:$JRE_HOMECLASSPATH=.:$JRE_HOME/lib/rt.jar:$JAVA_HOME/lib/dt.jar:$JAVA_HOME/lib/tools.jarTOMCAT_HOME=/usr/local/apache-tomcat-9.0.63

保存并退出。

开放服务器的 8080 端口:

firewall-cmd --zone=public --add-port=8080/tcp --permanent

重启防火墙

systemctl restart firewalld.service

去云服务器管理控制台添加安全组:

image-20220525234438235

运行:

./bin/shutdown.sh && rm -rf logs/catalina.out && ./bin/startup.sh ; tail -f logs/catalina.out

输出应该如下所示:

在浏览器访问 $ip:8080,显示:

image-20220526002245669

说明你配置成功。

3. 部署

3.1 Tomcat 服务器部署

本实验需要使用 3 个端口,分别使用 8001,8082,8083,在腾讯云控制台开放端口后,在 shell 中手动开放端口并重启防火墙:

firewall-cmd --zone=public --add-port=8081/tcp --permanentfirewall-cmd --zone=public --add-port=8082/tcp --permanentfirewall-cmd --zone=public --add-port=8083/tcp --permanentsystemctl restart firewalld.service

注意去腾讯云开启你的安全组

我们使用 Tomcat 自带的 3 个 Web 项目来实现不同的端口访问不同的应用,假设你完全按照上文的方式操作,那么此时你的 Tomcat 为 /usr/local/apache-tomcat-9.0.63,根据根路径打开服务器的配置文件:

cd /usr/local/apache-tomcat-9.0.63/conf && vim server.xml

删除掉原代码,换成以下代码:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?><Server port="8005" shutdown="SHUTDOWN">     <Listener className="org.apache.catalina.startup.VersionLoggerListener" />     <Listener className="org.apache.catalina.core.AprLifecycleListener" SSLEngine="on" />     <Listener className="org.apache.catalina.core.JreMemoryLeakPreventionListener" />     <Listener className="org.apache.catalina.mbeans.GlobalResourcesLifecycleListener" />     <Listener className="org.apache.catalina.core.ThreadLocalLeakPreventionListener" />     <GlobalNamingResources>     <Resource name="UserDatabase" auth="Container"               type="org.apache.catalina.UserDatabase"               description="User database that can be updated and saved"               factory="org.apache.catalina.users.MemoryUserDatabaseFactory"               pathname="conf/tomcat-users.xml" />     </GlobalNamingResources>     <Service name="Catalina">          <Connector port="8081" protocol="HTTP/1.1"                    connectionTimeout="20000"                    redirectPort="8443" />               <Engine name="Catalina" defaultHost="localhost">                    <Realm className="org.apache.catalina.realm.LockOutRealm">                    <Realm className="org.apache.catalina.realm.UserDatabaseRealm"                         resourceName="UserDatabase"/>                    </Realm>                    <Host name="localhost"  appBase="webapps"                         unpackWARs="true" autoDeploy="true">                         <Context path="" docBase="ROOT" reloadable="true" />                         <Valve className="org.apache.catalina.valves.AccessLogValve" directory="logs"                              prefix="localhost_access_log" suffix=".txt"                              pattern="%h %l %u %t &quot;%r&quot; %s %b" />                    </Host>               </Engine>     </Service>     <Service name="Catalina2">          <Connector port="8082" protocol="HTTP/1.1"                    connectionTimeout="20000"                    redirectPort="8443" />               <Engine name="Catalina2" defaultHost="localhost">                    <Realm className="org.apache.catalina.realm.LockOutRealm">                    <Realm className="org.apache.catalina.realm.UserDatabaseRealm"                         resourceName="UserDatabase"/>                    </Realm>                    <Host name="localhost"  appBase="webapps"                         unpackWARs="true" autoDeploy="true">                         <Context path="" docBase="examples" reloadable="true" />                         <Valve className="org.apache.catalina.valves.AccessLogValve" directory="logs"                              prefix="localhost_access_log" suffix=".txt"                              pattern="%h %l %u %t &quot;%r&quot; %s %b" />                    </Host>               </Engine>     </Service>     <Service name="Catalina3">          <Connector port="8083" protocol="HTTP/1.1"                    connectionTimeout="20000"                    redirectPort="8443" />               <Engine name="Catalina3" defaultHost="localhost">                    <Realm className="org.apache.catalina.realm.LockOutRealm">                    <Realm className="org.apache.catalina.realm.UserDatabaseRealm"                         resourceName="UserDatabase"/>                    </Realm>                    <Host name="localhost"  appBase="webapps"                         unpackWARs="true" autoDeploy="true">                         <Context path="" docBase="examples/websocket" reloadable="true" />                         <Valve className="org.apache.catalina.valves.AccessLogValve" directory="logs"                              prefix="localhost_access_log" suffix=".txt"                              pattern="%h %l %u %t &quot;%r&quot; %s %b" />                    </Host>               </Engine>     </Service></Server>

这样,通过 $ip:8081$ip:8082$ip:8083 分别访问就可以得到不同的服务端。

8083 端口的资源不完整,因为 Tomcat 默认只提供了 2 个有效的 app,第三个端口会返回一个 404 页面,某种程度上它也是一个应用。

3.2 Nginx 反向代理

编辑 nginx.conf 配置文件:

vim /etc/nginx/nginx.conf

将下列语句插入到模块 http 的末尾:

upstream tomcat_server {    server 101.42.117.143:8081;    server 101.42.117.143:8082;    server 101.42.117.143:8083;}server {    listen 80;    server_name 101.42.117.143;    location / {        proxy_pass http://tomcat_server;        proxy_set_header Host $host;        proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;    }}

启动或重启 nginx:

nginx 或 nginx -s reload

这样,可以直接访问 80 端口,或 $ip 后将其代理到后端的 3 台服务器上。

nginx 默认采用轮询策略。

4. 负载均衡

4.1 轮询

轮询策略 nginx.conf 的配置如下:

upstream tomcat_server {    server 101.42.117.143:8081 weight=1;    server 101.42.117.143:8082 weight=1;    server 101.42.117.143:8083 weight=1;}server {    listen 80;    server_name 101.42.117.143;    location / {        proxy_pass http://tomcat_server;        proxy_set_header Host $host;        proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;    }}

重启 nginx:

nginx -s reload

使用 postman 频繁访问,页面出现的频率是 ABC ABC ABC ABC

4.2 加权轮询

加权轮询策略 nginx.conf 的配置如下:

upstream tomcat_server {    server 101.42.117.143:8081 weight=1;    server 101.42.117.143:8082 weight=3;    server 101.42.117.143:8083 weight=5;}server {    listen 80;    server_name 101.42.117.143;    location / {        proxy_pass http://tomcat_server;        proxy_set_header Host $host;        proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;    }}

重启 nginx:

nginx -s reload

使用 postman 频繁访问,页面出现的频率是 CBCACBCBC CBCACBCBC

该算法称为提案者轮换选择算法,每一轮都会将被选中的对象减去总权重值,每一轮都会将各结点的权重值加上固定的预设权重值,这是一个公平的轮换算法,可以防止权重过大的结点持续占据资源。过程如下:

初始权重加权选择选中者减去权重和
0 0 01 3 5C1 3 -4
1 3 -42 6 1B2 -3 1
2 -3 13 0 6C3 0 -3
3 0 -34 3 2A-5 3 2
-5 3 2-4 6 7C-4 6 -2
-4 6 -2-3 9 3B-3 0 3
-3 0 3-2 3 8C-2 3 -1
-2 3 -1-1 6 4B-1 -3 4
-1 -3 40 0 9C0 0 0
0 0 01 3 5C1 3 -4
1 3 -42 6 1B2 -3 1
2 -3 13 0 6C3 0 -3

4.2 IP Hash

IP Hash 策略 nginx.conf 的配置如下:

upstream tomcat_server {    server 101.42.117.143:8081;    server 101.42.117.143:8082;    server 101.42.117.143:8083;    ip_hash;}server {    listen 80;    server_name 101.42.117.143;    location / {        proxy_pass http://tomcat_server;        proxy_set_header Host $host;        proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;    }}

重启 nginx:

nginx -s reload

它会将主机的 $ip 哈希映射到一个随机的固定值,然后对 3 取模得到响应的端口序号;

使用主机 1 的 postman 频繁访问,页面出现的频率是 AAAAAA;

使用主机 2 的 postman 频繁访问,页面出现的频率是 BBBBBB。

总结


下载地址:
使用Docker将容器目录挂载到主机上的实现方法
nginx设置资源请求目录的方式详解
51自学网,即我要自学网,自学EXCEL、自学PS、自学CAD、自学C语言、自学css3实例,是一个通过网络自主学习工作技能的自学平台,网友喜欢的软件自学网站。
京ICP备13026421号-1