Nginx+Tomcat实现负载均衡、动静分离的原理解析

一、Nginx 负载均衡实现原理

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1、Nginx 实现负载均衡是通过反向代理实现
反向代理（Reverse Proxy）是指以代理服务器（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（例：Nginx）对外就表现为一个反向代理服务器。

我们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。因此反向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 upstream 服务池名 {}

作用：配置后端服务器池，以提供响应数据

proxy_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

服务端接收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 动静分离、负载均衡配置步骤环境准备

1、部署 Nginx 负载均衡服务器

#!/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 firewalldsystemctl disable firewalldsetenforce 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 /opttar 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_modulemake && 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=nginxAfter=network.target[Service]Type=forkingPIDFile=/usr/local/nginx/logs/nginx.pidExecStart=/usr/local/nginx/sbin/nginxExecrReload=/bin/kill -s HUP $MAINPIDExecrStop=/bin/kill -s QUIT $MAINPIDPrivateTmp=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.servicesystemctl restart nginx.servicesystemctl enable nginx.service

2、部署两台 Tomcat 应用服务器

#!/bin/bash#安装Tomcat服务#关闭防火墙systemctl stop firewalldsystemctl disable firewalldsetenforce 0#安装JDKcd /optrpm -ivh jdk-8u201-linux-x64.rpm#设置JDK环境变量echo 'export JAVA_HOME=/usr/java/jdk1.8.0_201-amd64export CLASSPATH=.:$JAVA_HOME/lib/tools.jar:$JAVA_HOME/lib/dt.jarexport PATH=$JAVA_HOME/bin:$PATH' > /etc/profile.d/java.shsource /etc/profile#安装并启动Tomcatcd /opttar zxvf apache-tomcat-9.0.16.tar.gzmv apache-tomcat-9.0.16 /usr/local/tomcat/usr/local/tomcat/bin/startup.sh

3、动静分离配置

请看tomcat

1）Tomcat1 server 配置

mkdir /usr/local/tomcat/webapps/test#配置动态页面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="192" 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

2）Tomcat2 server 配置

mkdir /usr/local/tomcat/webapps/testvim /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="192" 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

3）Nginx 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.htmlmkdir /usr/local/nginx/html/longcd /usr/local/nginx/html/longvim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf......http {......#gzip on;upstream tomcat_server { server 192.168.109.22:8080 weight=1; server 192.168.109.23:8080 weight=1;}server { listen 80; server_name www.long.com; #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

4、访问测试
测试静态页面效果
浏览器访问 http://192.168.109.7/

浏览器访问 http://192.168.109.7/long.jpg
测试负载均衡效果，不断刷新浏览器测试

浏览器访问 http://192.168.109.7/test/index.jsp

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标题名称：Nginx+Tomcat实现负载均衡、动静分离的原理解析
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