Nginx与Tomcat实现动静态分离和负载均衡

本文介绍了Nginx与Tomcat实现动静态分离和负载均衡，所谓动静分离就是通过nginx（或apache等）来处理用户端请求的图片、html等静态的文件，tomcat（或weblogic）处理jsp、do等动态文件，从而达到动静页面访问时通过不同的容器来处理。

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

#tar zxvf nginx-1.7.8.tar.gz //解压

#cd nginx-1.7.8

#./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

#tar zxvf pcre-8.10.tar.gz //解压

cd pcre-8.10

./configure

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

 #user nobody; 
worker_processes 1; 
error_log logs/error.log; 
pid    logs/nginx.pid; 
 
events { 
  use epoll; 
  worker_connections 1024; 
} 
 
 
http { 
  include    mime.types; 
  default_type application/octet-stream; 
  log_format main '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" ' 
           '$status $body_bytes_sent "$http_referer" ' 
           '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"'; 
 
  access_log logs/access.log main; 
  sendfile    on; 
keepalive_timeout 65; 
gzip on;  
gzip_min_length 1k;  
gzip_buffers   4 16k;  
gzip_http_version 1.0;  
gzip_comp_level 2;  
gzip_types text/plain application/x-javascript text/css application/xml;  
gzip_vary on;  
  server { 
    listen    80 default; 
    server_name localhost; 
    <span style="color:#ff0000;"> location ~ .*\.(html|htm|gif|jpg|jpeg|bmp|png|ico|txt|js|css)$ //由nginx处理静态页面</span> 
       {  
         root  /usr/tomcat/apache-tomcat-8081/webapps/ROOT;  
          expires   30d; //缓存到客户端30天 
        }  
    error_page 404       /404.html; 
 
    #redirect server error pages to the static page /50x.html 
     
    error_page  500 502 503 504 /50x.html; 
    location = /50x.html { 
      root  html; 
    } 
     <span style="color:#ff0000;"> location ~ \.(jsp|do)$ {//所有jsp的动态请求都交给Tomcat处理 </span> 
      <span style="color:#ff0000;"> 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</span> 
      proxy_redirect off; 
      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 
      proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr; 
      proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for; 
      client_max_body_size 10m;  //允许客户端请求的最大单文件字节数 
      client_body_buffer_size 128k; //缓冲区代理缓冲用户端请求的最大字节数 
       proxy_connect_timeout 90;  //nginx跟后端服务器连接超时时间 
       proxy_read_timeout 90;   //连接成功后，后端服务器响应时间 
       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 
       proxy_buffers 6 32k;    //proxy_buffers缓冲区，网页平均在32k以下的话，这样设置 
      proxy_busy_buffers_size 64k;//高负荷下缓冲大小（proxy_buffers*2） 
      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 
    } 
    
  }  
 
}

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

 #user nobody; 
worker_processes 1; 
error_log logs/error.log; 
pid    logs/nginx.pid; 
 
events { 
  use epoll; 
  worker_connections 1024; 
} 
 
 
http { 
  include    mime.types; 
  default_type application/octet-stream; 
  log_format main '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" ' 
           '$status $body_bytes_sent "$http_referer" ' 
           '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"'; 
 
  access_log logs/access.log main; 
  sendfile    on; 
keepalive_timeout 65; 
gzip on;  
gzip_min_length 1k;  
gzip_buffers   4 16k;  
gzip_http_version 1.0;  
gzip_comp_level 2;  
gzip_types text/plain application/x-javascript text/css application/xml;  
gzip_vary on;  
<span style="color:#ff0000;">upstream localhost_server { 
    ip_hash; 
    server 192.168.74.129:8081; 
    server 192.168.74.129:8082; 
  }</span> 
 
  server { 
    listen    80 default; 
    server_name localhost; 
    <span style="color:#ff0000;"> location ~ .*\.(html|htm|gif|jpg|jpeg|bmp|png|ico|txt|js|css)$ //由nginx处理静态页面</span> 
       {  
         root  /usr/tomcat/apache-tomcat-8081/webapps/ROOT;  
          expires   30d; //缓存到客户端30天 
        }  
    error_page 404       /404.html; 
 
    #redirect server error pages to the static page /50x.html 
     
    error_page  500 502 503 504 /50x.html; 
    location = /50x.html { 
      root  html; 
    } 
     <span style="color:#ff0000;">location ~ \.(jsp|do)$ {//所有jsp的动态请求都交给Tomcat处理 </span> 
      <span style="color:#ff0000;">proxy_pass http://localhost_server; //来自jsp或者do的后缀的请求交给tomcat处理</span> 
      proxy_redirect off; 
      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 
      proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr; 
      proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for; 
      client_max_body_size 10m;  //允许客户端请求的最大单文件字节数 
      client_body_buffer_size 128k; //缓冲区代理缓冲用户端请求的最大字节数 
       proxy_connect_timeout 90;  //nginx跟后端服务器连接超时时间 
       proxy_read_timeout 90;   //连接成功后，后端服务器响应时间 
       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 
       proxy_buffers 6 32k;    //proxy_buffers缓冲区，网页平均在32k以下的话，这样设置 
      proxy_busy_buffers_size 64k;//高负荷下缓冲大小（proxy_buffers*2） 
      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 
    } 
    
  }  
 
}

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。

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