Nginx+tomcat负载均衡缓存服务器集群

Nginx+tomcat负载均衡缓存服务器集群

在功能上，Nginx已经具备Squid所拥有的Web缓存加速功能、清除指定URL缓存的功能。而在性能上，Nginx对多核CPU的利用，胜过Squid不少。另外，在反向代理、负载均衡、健康检查、后端服务器故障转移、 Rewrite重写、易用性上，Nginx也比Squid强大得多。这使得一台Nginx可以同时作为“负载均衡服务器”与“Web缓存服务器”来使用。

作者：王松来源：51cto.com|2012-04-02 15:43

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根据公司的需求，以及以后的访问量，决定用nginx做负载均衡服务器和cache缓存服务器，后端用2台tomcat提供web服务，用户信息数据用oracle来存储，音频文件用一台单独的应用服务器来存储。下面是nginx和tomcat的配置信息，关于oracle的安装和配置请参考本博客的centos+oracle10g的安装文件说明来配置。

 

1、环境描述

       nginx和tomcat1服务器地址：192.168.81.131

       tomcat2服务器地址：192.168.81.128

       tomcat3服务器地址：192.168.81.132

 

2、Nginx从0.7.48版本开始，支持了类似Squid的缓存功能。这个缓存是把URL及相关组合当作Key，用md5编码哈希后保存在硬盘 上，所以它可以支持任意URL链接，同时也支持404/301/302这样的非200状态码。虽然目前官方的Nginx Web缓存服务只能为指定URL或状态码设置过期时间，不支持类似Squid的PURGE指令，手动清除指定缓存页面，但是，通过一个第三方的Nginx 模块，可以清除指定URL的缓存。
 

Nginx的Web缓存服务主要由proxy_cache相关指令集和fastcgi_cache相关指令集构成，前者用于反向代理时，对后端内容源服务器进行缓存，后者主要用于对FastCGI的动态程序进行缓存。两者的功能基本上一样。
 

最新的Nginx ，proxy_cache和fastcgi_cache已经比较完善，加上第三方的ngx_cache_purge模块（用于清除指定 URL的缓存），已经可以完全取代Squid。我们已经在生产环境使用了 Nginx 的 proxy_cache 缓存功能超过两个月，十分稳定，速度不逊于 Squid。
 

在功能上，Nginx已经具备Squid所拥有的Web缓存加速功能、清除指定URL缓存的功能。而在性能上，Nginx对多核CPU的利用，胜过Squid不少。另外，在反向代理、负载均衡、健康检查、后端服务器故障转移、 Rewrite重写、易用性上，Nginx也比Squid强大得多。这使得一台Nginx可以同时作为“负载均衡服务器”与“Web缓存服务器”来使用。

 

(1)、Nginx 负载均衡与缓存服务器在 Linux 下的编译安装：

ulimit -SHn 65535

echo "ulimit -SHn 65535" >>/etc/rc.local ##使下次重启配置生效
wget ftp://ftp.csx.cam.ac.uk/pub/software/programming/pcre/pcre-8.00.tar.gz
tar zxvf pcre-8.00.tar.gz
cd pcre-8.00/
./configure
make && make install
cd ../

wget http://labs.frickle.com/files/ngx_cache_purge-1.0.tar.gz
tar zxvf ngx_cache_purge-1.0.tar.gz

wget http://nginx.org/download/nginx-0.8.32.tar.gz
tar zxvf nginx-0.8.32.tar.gz
cd nginx-0.8.32/
./configure --user=www --group=www --add-module=../ngx_cache_purge-1.0 --prefix=/usr/local/webserver/nginx --with-http_stub_status_module --with-http_ssl_module
make && make install
cd ../

 

(2)、nginx完整的配置文件如下：

 

user  www www;

worker_processes 10;

error_log  /usr/local/webserver/nginx/logs/nginx_error.log  crit;

pid        /usr/local/webserver/nginx/nginx.pid;

#最大文件描述符
worker_rlimit_nofile 51200;

events 
{
      use epoll;

      worker_connections 51200;
}

http 
{
      include       mime.types;
      default_type  application/octet-stream;

      keepalive_timeout 60;

      tcp_nodelay on;
      sendfile on;

      server_names_hash_bucket_size 128;
      client_header_buffer_size 32k;
      large_client_header_buffers 4 32k;
      client_max_body_size 300m;

      gzip on;
      gzip_min_length  1k;
      gzip_buffers     4 16k;
      gzip_http_version 1.1;
      gzip_comp_level 2;
      gzip_types       text/plain application/x-javascript text/css application/xml;
      gzip_vary on;

      proxy_connect_timeout    5;
      proxy_read_timeout       60;
      proxy_send_timeout       5;
      proxy_buffer_size        16k;
      proxy_buffers            4 64k;
      proxy_busy_buffers_size 128k;
      proxy_temp_file_write_size 128k;

      upstream tomcat
      {
      server  192.168.81.131:8080;
      server  192.168.81.128:8080;

      server  192.168.81.132:8080;
      }

      #注：proxy_temp_path和proxy_cache_path指定的路径必须在同一分区
      proxy_temp_path /data0/proxy_temp_dir;
      #设置Web缓存区名称为cache_one，内存缓存空间大小为50MB，1天没有被访问的内容自动清除，硬盘缓存空间大小为10GB。
      proxy_cache_path /data0/proxy_cache_dir levels=1:2 keys_zone=cache_one:50m inactive=1d max_size=10g;

server
     {
         listen       80;
         server_name  tomcat.hxqm.com;  
         #自动补全"/"
         if (-d $request_filename)
        {
         rewrite ^/(.*)([^/])$ http://$host/$1$2/ last;
         }

        #实现网页动静态分离
         location /
        {

          root /data0/htdocs/tomcat;
          index index.html index.htm;

                         if (!-f $request_filename)
                        {
                         rewrite ^/([a-zA-Z]+).html  /$1.jsp last;
                         proxy_pass http://tomcat;
                         break;
                         }
           }

        #对网站的图片、Flash、JavaScript、CSS、静态HTML、进行web缓存
        location ~ .*.(gif|jpg|jpeg|png|bmp|swf|js|css|html|shtml)$
       {
       #如果后端的服务器返回502、504、执行超时等错误，自动将请求转发到 upstream负载均衡池中的另一台服务器，实现故障转移。
       proxy_next_upstream http_502 http_504 error timeout invalid_header;
       proxy_cache cache_one;
       #对不同的HTTP状态码设置不同的缓存时间
       proxy_cache_valid 200 10m;
       proxy_cache_valid 304 1m;
       proxy_cache_valid 301 302 1h;
       proxy_cache_valid any 1m;
      #以域名、URI、参数组合成Web缓存的Key值，Nginx根据Key值哈希，存储缓存  内容到二级缓存目录内
      proxy_cache_key $host$uri$is_args$args;
      proxy_set_header Host  $host;
      proxy_set_header X-Forwarded-For  $remote_addr;
      proxy_pass http://tomcat;  
     } 
 #用于清除缓存，假设一个URL为http://tomcat.hxqm.com/docs/appdev/index.html，通过访问http://tomcat.hxqm.com/purge/docs/appdev/index.html就可以清除该URL的缓存。
 location ~ /purge(/.*)
 {
 allow 127.0.0.1;
 allow 192.168.81.0/24;
 deny  all;
 proxy_cache_purge cache_one $host$1$is_args$args;
 }
 

#扩展名以.php、.jsp、.cgi结尾的动态应用程序不缓存。
 location ~ .*.(php|jsp|cgi)?$
 {
 proxy_set_header Host $host;
 proxy_set_header X-Forwarded-For $remote_addr;
 proxy_pass http://tomcat;
 }

 location ~ .*.(gif|jpg|jpeg|png|bmp|swf)$
 {
 expires      30d;
 }

 location ~ .*.(js|css)?$
 {
 expires      1h;
 }  

 log_format  tomcatlogs  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
  '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
  '"$http_user_agent" $http_x_forwarded_for';
 access_log  /data1/logs/tomcatlogs.log  tomcatlogs;
 
       }

}

 

(3)、启动nginx服务，先测试nginx配置文件是否正确,用

        /usr/local/webserver/nginx/sbin/nginx -t 测试

       如果提示如下就说明配置文件没有问题可以启动nginx服务器了：

     [root@hxqm-tomcat local]# /usr/local/webserver/nginx/sbin/nginx -t
the configuration file /usr/local/webserver/nginx/conf/nginx.conf syntax is ok
configuration file /usr/local/webserver/nginx/conf/nginx.conf test is successful

       如果启动报错，你可以根据报错其实的行数来查看你的配置文件

 

3、tomcat的配置

       把jdk文件和tomcat文件放在/usr/local/src目录下(各位习惯，可以自己定义)

 

(1)、安装jdk(本人装的jdk用的是jdk-6u17-linux-i586.bin)

         cd /usr/local/src;chmod+x jdk-6u17-linux-i586.bin;./jdk-6u17-linux-i586.bin

         在安装过程中敲几下空格，然后输入"yes"，然后中途中再按回车jdk就装好了。

        做软连接：

         ln -s /usr/local/jdk1.6.0_17/ /usr/local/jdk

     

(2)、java环境变量的配置

         vi /etc/profile，把以下内容写到文件的尾部

       

          JAVA_HOME="/usr/local/jdk"
         CLASS_PATH="$JAVA_HOME/lib:$JAVA_HOME/jre/lib"
         PATH=".:$PATH:$JAVA_HOME/bin"
         CATALINA_HOME="/usr/local/tomcat"
         export JAVA_HOME CATALINA_HOME

 

         然后保存退出，执行 source /etc/profile 使刚才配置的环境变量生效或者也可以重启机器，自己选择适合自己的方式。

 

(3)、tomcat的配置

 

         编辑tomcat的配置文件server.xml

         在Hosts文件里面加上如下字段：

         <Context path="" docBase="/data0/htdocs/tomcat/ROOT" debug="0" reloadable="true" />

          解释：tomcat默认回去"appBase"目录去查找要访问的文件，如果没有找到就去"docBase"目录去寻找。这个这段也可以不加，自己随意。

 

       这是一台tomcat服务器的配置信息，其他两台一样，此处就不多说了。

 

(4)、启动tomcat服务

 

         /usr/local/tomcat/bin/startup.sh

 

4、在本地的hosts文件里添加一条记录：

 

        192.168.81.131 tomcat.hxqm.com

 

5、测试访问http://tomcat.hxqm.com,如果页面可以正常访问，说明nginx的代理和tomcat的服务都没有问题。

 

6、清除指定的URL缓存测试示例：

 

 

如果你访问的地址出现这样的提示说明你的nginx可以清除指定的url，如果你访问说出现404页面错误和其他提示，原因可能是你们捕捉到缓存，请查看你的nginx配置文件。