Nginx 与Tomcat 实现动静态分离、负载均衡

一．Nginx简介：

   Nginx一个高性能的HTTP和反向代理服务器,具有很高的稳定性和支持热部署、模块扩展也很容易。当遇到访问的峰值，或者有人恶意发起慢速连接时，也很可能会导致服务器物理内存耗尽频繁交换，失去响应，只能重启服务器，Nginx采取了分阶段资源分配技术，处理静态文件和无缓存的反向代理加速，实现了负载均衡和容错，在这样高并发的访问情况下，能经受起高并发的处理。

二．Nginx安装与配置

  第一步：下载Nginx 安装包 

     http://nginx.org/en/download.html

  第二步：在Linux上安装Nginx 

    1.#tar zxvf nginx-1.7.8.tar.gz  //解压

    2.#cd nginx-1.7.8

    3.#./configure --with-http_stub_status_module --with-http_ssl_module//启动server状态页和https模块

会报缺少PCRE library错误，如图所示：

这时先执行第三步安装PCRE ，然后在3执行一下，这就可以了

   4.make && make install //编译并安装

   5.测试一下安装配置是否正确,Nginx安装在/usr/local/nginx

    #/usr/local/nginx/sbin/nginx -t，如图所示：

    

  第三步：在linux上安装PCRE 

    1.#tar zxvf pcre-8.10.tar.gz  //解压

    2.cd pcre-8.10

    3../configure

    4.make && make install//编译并安装

三．Nginx +Tomcat 实现动静态分离

 

   动静态分离就是Nginx处理客户端的请求的静态页面(html页面)或者图片，Tomcat处理客户端请求的动态页面（jsp页面），因为Nginx处理的静态页面的效率高于Tomcat。

  第一步：我们要配置Nginx文件

 #vi /usr/local/nginx/conf/nginx.conf

[java]  view plain  copy

1. #user  nobody;  
2. worker_processes  1;  
3. error_log  logs/error.log;  
4. pid       logs/nginx.pid;  
5.   
6. events {  
7.     use epoll;  
8.     worker_connections  1024;  
9. }  
10.   
11.   
12. http {  
13.     include       mime.types;  
14.     default_type  application/octet-stream;  
15.     log_format  main  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '  
16.                      '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '  
17.                      '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';  
18.   
19.     access_log  logs/access.log  main;  
20.     sendfile        on;  
21.     keepalive_timeout  65;  
22.     gzip on;    
23.     gzip_min_length  1k;    
24.     gzip_buffers     4  16k;    
25.     gzip_http_version 1.0;    
26.     gzip_comp_level 2;    
27.     gzip_types  text/plain application/x-javascript text/css application/xml;    
28.     gzip_vary on;    
29.     server {  
30.         listen       80 default;  
31.         server_name  localhost;  
32.         location ~ .*\.(html|htm|gif|jpg|jpeg|bmp|png|ico|txt|js|css)$ 
33.         //由nginx处理静态页面  
34.                {   
35.                    root         /usr/tomcat/apache-tomcat-8081/webapps/ROOT;   
36.                    expires      30d; //缓存到客户端30天  
37.                }   
38.         error_page  404              /404.html;  
39.   
40.         #redirect server error pages to the static page /50x.html  
41.           
42.         error_page   500 502 503 504  /50x.html;  
43.         location = /50x.html {  
44.             root   html;  
45.         }  
46.        location ~  \.(jsp|do)$  {//所有jsp的动态请求都交给Tomcat处理  
47.              proxy_pass http://192.168.74.129:8081;  //来自jsp或者do的后缀的请求交给tomcat处理  
48.              proxy_redirect off;  
49.              proxy_set_header Host $host;    //后端的Web服务器可以通过X-Forwarded-For获取用户真实IP  
50.              proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;  
51.              proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;  
52.              client_max_body_size 10m;   //允许客户端请求的最大单文件字节数  
53.              client_body_buffer_size 128k; //缓冲区代理缓冲用户端请求的最大字节数  
54.              proxy_connect_timeout 90;   //nginx跟后端服务器连接超时时间  
55.              proxy_read_timeout 90;     //连接成功后，后端服务器响应时间  
56.              proxy_buffer_size 4k;      //设置代理服务器（nginx）保存用户头信息的缓冲区大小  
57.              proxy_buffers  6  32k;       //proxy_buffers缓冲区，网页平均在32k以下的话，这样设置  
58.              proxy_busy_buffers_size 64k;//高负荷下缓冲大小（proxy_buffers*2）  
59.              proxy_temp_file_write_size 64k; //设定缓存文件夹大小，大于这个值，将从upstream服务器传  
60.         }  
61.         
62.     }    
63.   
64. }  

 第二步：在tomcat 下的webapps/ROOT下新建index.html静态页面，如图所示：

  第三步：启动Nginx服务

  #sbin/nginx   如图所示：

   

 第四步：我们页面访问http://192.168.74.129/index.html 能正常显示正常的内容，如图所示：

   

  

 第五步：测试Nginx 和Tomcat高并发的情况下处理静态页面性能如何？

    采用了 Linux  ab网站压力测试命令来测试一下性能

   1.测试一下Nginx 处理静态页面的性能

     ab -c 100 -n 1000 http://192.168.74.129/index.html

     这个表示同时处理100个请求并运行1000次index.html文件,如图所示：

     

   2.测试一下Tomcat处理静态页面的性能

     ab -c 100 -n 1000 http://192.168.74.129:8081/index.html

     这个表示同时处理100个请求并运行1000次index.html文件,如图所示：

     

相同的处理静态文件，Nginx处理的静态性能比Tomcat 好。Nginx每秒能请求5388次，而tomcat只请求2609次。

总结：我们在Nginx配置文件中，配置静态交给Nginx处理，动态请求交给Tomcat，提供了性能。

 

四．Nginx +Tomcat 负载均衡与容错

  我们在高并发的情况下，为了提高服务器的性能，减少了单台服务器的并发压力，我们采用了集群部署，还能解决为了避免单台服务器挂掉，服务不能访问这种情况下，处理容错问题。

 第一步：我们这边部署了两天tomcat服务器，192.168.74.129:8081和192.168.74.129:8082

 第二步：Nginx作为了代理服务器，客服端请求服务器端时，采用了负载均衡来处理，这样就能平均的把客服端请求分发到每一天服务器，这样减少服务器端的压力。配置Nginx下的nginx.conf文件。

   

  #vi /usr/local/nginx/conf/nginx.conf

    

[java]  view plain  copy

1. #user  nobody;  
2. worker_processes  1;  
3. error_log  logs/error.log;  
4. pid       logs/nginx.pid;  
5.   
6. events {  
7.     use epoll;  
8.     worker_connections  1024;  
9. }  
10.   
11.   
12. http {  
13.     include       mime.types;  
14.     default_type  application/octet-stream;  
15.     log_format  main  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '  
16.                      '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '  
17.                      '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';  
18.   
19.     access_log  logs/access.log  main;  
20.     sendfile        on;  
21.     keepalive_timeout  65;  
22.     gzip on;    
23.     gzip_min_length  1k;    
24.     gzip_buffers     4  16k;    
25.     gzip_http_version 1.0;    
26.     gzip_comp_level 2;    
27.     gzip_types  text/plain application/x-javascript text/css application/xml;    
28.     gzip_vary on;    
29.     upstream localhost_server {  
30.         ip_hash;  
31.         server 192.168.74.129:8081;  
32.         server 192.168.74.129:8082;  
33.     }
34.   
35.     server {  
36.         listen       80 default;  
37.         server_name  localhost;  
38.         location ~ .*\.(html|htm|gif|jpg|jpeg|bmp|png|ico|txt|js|css)$ //由nginx处理静态页面
39.                {   
40.                    root         /usr/tomcat/apache-tomcat-8081/webapps/ROOT;   
41.                    expires      30d; //缓存到客户端30天  
42.                }   
43.         error_page  404              /404.html;  
44.   
45.         #redirect server error pages to the static page /50x.html  
46.           
47.         error_page   500 502 503 504  /50x.html;  
48.         location = /50x.html {  
49.             root   html;  
50.         }  
51.             location ~  \.(jsp|do)$  {//所有jsp的动态请求都交给Tomcat处理  
52.             proxy_pass http://localhost_server;  //来自jsp或者do的后缀的请求交给tomcat处理 
53.             proxy_redirect off;  
54.             proxy_set_header Host $host;    //后端的Web服务器可以通过X-Forwarded-For获取用户真实IP  
55.             proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;  
56.             proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;  
57.             client_max_body_size 10m;   //允许客户端请求的最大单文件字节数  
58.             client_body_buffer_size 128k; //缓冲区代理缓冲用户端请求的最大字节数  
59.             proxy_connect_timeout 90;   //nginx跟后端服务器连接超时时间  
60.             proxy_read_timeout 90;     //连接成功后，后端服务器响应时间  
61.             proxy_buffer_size 4k;      //设置代理服务器（nginx）保存用户头信息的缓冲区大小  
62.             proxy_buffers  6  32k;       //proxy_buffers缓冲区，网页平均在32k以下的话，这样设置  
63.             proxy_busy_buffers_size 64k;//高负荷下缓冲大小（proxy_buffers*2）  
64.            proxy_temp_file_write_size 64k; //设定缓存文件夹大小，大于这个值，将从upstream服务器传  
65.         }  
66.         
67.     }    
68.   
69. }  

说明：

   1.upstream 中的server是指向服务器的IP（域名）和端口，后面还可以带参数

    1)weight ：设置服务器的转发权重,默认值是1。

    2)max_fails ：是与fail_timeout配合使用，是指在fail_timeout时间段内，如果服务器转发失败次数超过max_fails设置的值，这台服务器就不                可用，max_fails默认值是1

    3)fail_timeout :表示在该时间段内转发失败多少次就认为这台服务器不能用。

    4)down：表示这台服务器不能用。

    5)backup：表示使ip_hash设置的针对这台服务器无效，只有在所有非备份的服务器都失效后，才会向服务器转发请求。

 

  2.ip_hash 设置是在集群的服务器中，如果同一个客户端请求转发到多个服务器上，每台服务器可能缓存同一份信息，这会造成资源的浪费，采用的ip_hash设置会把同一个客户端第二次请求相同的信息时，会转发到第一次请求的服务器端。但ip_hash不能和weight 同时使用。