Docker-compose实现Tomcat+Nginx负载均衡和部署javaweb运行环境以及搭建大数据集群环境

使用Docker-compose实现Tomcat+Nginx负载均衡

反向代理原理

反向代理（Reverse Proxy）方式是指以代理服务器来接受Internet上的连接请求，然后将请求转发给内部网络上的服务器；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，此时代理服务器对外就表现为一个服务器。

Nginx反向代理优化服务器的性能

Nginx可以在request读取完整请求前，buffer住（缓冲），然后一起发给服务器。因为有时候会出现卡顿现象，会断断续续传递，比如网慢的时候，request请求就会一点一点发给服务器，Nginx可以发给服务器一个完整的http请求。同样，Nginx也可以把response先buffer住，也是提升服务器性能。
通常的代理服务器，只用于代理内部网络对Internet的连接请求，客户机必须指定代理服务器,并将本来要直接发送到Web服务器上的http请求发送到代理服务器中。当一个代理服务器能够代理外部网络上的主机，访问内部网络时，这种代理服务的方式称为反向代理服务

参考资料：nginx反向代理原理和配置讲解

Nginx代理Tomcat集群

Nginx配置文件

upstream tomcats {
    server Tomcat1:8080; 
    server Tomcat2:8080; 
    server Tomcat3:8080; 
}

server {
    listen 2422;
    server_name localhost;

    location / {
        proxy_pass http://tomcats; # 请求转向tomcats
    }
}

Docker-compose.yml

version: "3.8"
services:
    nginx:
        image: nginx
        container_name: ngix
        ports:
            - 80:2422
        volumes:
            - ./nginx/default.conf:/etc/nginx/conf.d/default.conf # 挂载配置文件
        depends_on:
            - tomcat01
            - tomcat02
            - tomcat03

    tomcat01:
        image: tomcat
        container_name: Tomcat1
        volumes:
            - ./tomcat1:/usr/local/tomcat/webapps/ROOT # 挂载web目录

    tomcat02:
        image: tomcat
        container_name: Tomcat2
        volumes:
            - ./tomcat2:/usr/local/tomcat/webapps/ROOT

    tomcat03:
        image: tomcat
        container_name: Tomcat3
        volumes:
            - ./tomcat3:/usr/local/tomcat/webapps/ROOT

Tomcat配置文件

<html>
	<h1>This is Tomcat 1/2/3!</h1>
</html>

了解并至少实现Nginx的2种负载均衡策略

Nginx的负载均衡策略有如下几种：
轮询默认方式
weight 权重方式
ip_hash 依据ip分配方式
least_conn 最少连接方式
fair（第三方）响应时间方式
url_hash（第三方）依据URL分配方式

轮询策略

最基本的配置方法，它是upstream模块默认的负载均衡默认策略。每个请求会按时间顺序逐一分配到不同的后端服务器
可以用过采用python文件进行直观显示

import requests
url = 'http://localhost'
for i in range(1,10):
    response=requests.get(url)
    print(response.text)

weight权重策略

权重方式，在轮询策略的基础上指定轮询的几率。
weight参数用于指定轮询几率，weight的默认值为1,；weight的数值与访问比率成正比，比如Tomcat1 被访问的几率为其他服务器的两倍。

upstream tomcats {
    server Tomcat1:8080 weight=2; 
    server Tomcat2:8080; 
    server Tomcat3:8080; 
}

通过py文件测试结果如下,Tomcat 1 的访问次数基本为其他的两倍即权重为两倍

import requests
url = 'http://localhost'
count={'Tomcat 1':0,'Tomcat 2':0,'Tomcat 3':0}
for i in range(0,90):
    response=requests.get(url)
    if  'This is Tomcat 1!' in response.text:
        count['Tomcat 1'] += 1
    if  'This is Tomcat 2!' in response.text:
        count['Tomcat 2'] += 1
    if  'This is Tomcat 3!' in response.text:
        count['Tomcat 3'] += 1
print(count)

使用Docker-compose部署javaweb运行环境

分别构建tomcat、数据库等镜像服务

Nginx配置文件

upstream tomcats {
    server Tomcat:5050; 

}

server {
    listen 8080;
    server_name localhost;

    location / {
        proxy_pass http://tomcats;
        proxy_set_header   Host    $host; 
        proxy_set_header   X-Real-IP   $remote_addr; 
        proxy_set_header   X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;

    }
}

Docker-compose.yml

version: "3"   
services:    
  tomcat:     
    image: tomcat    
    hostname: hostname       
    container_name: Tomcat   
    ports:      
     - "5050:8080"          #后面访问网页的时候要选择对应的端口号5050
    volumes:  #数据卷
     - "./webapps:/usr/local/tomcat/webapps"
     - ./wait-for-it.sh:/wait-for-it.sh
    networks:   #网络设置静态IP
      webnet:
        ipv4_address: 15.22.0.15
  mysql:  
    build:
      context: ./mysql   #通过MySQL的Dockerfile文件构建MySQL
    image: mymysql:test
    container_name: Mysql
    ports:
      - "3309:3306" 

    command: [
            '--character-set-server=utf8mb4',
            '--collation-server=utf8mb4_unicode_ci'
    ]
    environment:
      MYSQL_ROOT_PASSWORD: "123456"
    networks:
      webnet:
        ipv4_address: 15.22.0.6
  nginx:
      image: nginx
      container_name: Nginx
      ports:
          - 8080:8080
      volumes:
          - ./nginx/default.conf:/etc/nginx/conf.d/default.conf # 挂载配置文件
      tty: true
      stdin_open: true
      networks:
       webnet:
        ipv4_address: 15.22.0.7
networks:   #网络设置
 webnet:
   driver: bridge  #网桥模式
   ipam:
     config:
      - 
       subnet: 15.22.0.0/24   #子网

Mysql配置文件

主要webapps参考老师文件

Dockerfile

#  这个是构建MySQL的dockerfile
 
FROM registry.saas.hand-china.com/tools/mysql:5.7.17
 
# mysql的工作位置
ENV WORK_PATH /usr/local/

# 定义会被容器自动执行的目录
ENV AUTO_RUN_DIR /docker-entrypoint-initdb.d
 
#复制gropshop.sql到/usr/local 
COPY grogshop.sql  /usr/local/
#把要执行的shell文件放到/docker-entrypoint-initdb.d/目录下，容器会自动执行这个shell
COPY docker-entrypoint.sh  $AUTO_RUN_DIR/
 
#给执行文件增加可执行权限
RUN chmod a+x $AUTO_RUN_DIR/docker-entrypoint.sh
 
# 设置容器启动时执行的命令
#CMD ["sh", "/docker-entrypoint-initdb.d/import.sh"]

Docker-entrypoint.sh

!/bin/bash
mysql -uroot -p123456 << EOF
source /usr/local/grogshop.sql;

构建调试

文件配置完后，利用sudo docker-compose up -d build构建所有容器
浏览器访问http://127.0.0.1:5050/ssmgrogshop_war发现登录页面正常，但是输入账号密码登录后出现了崩溃，应该是数据库登录时出问题了（血崩！。。。。500
之后再看了一下老师的教程发现，有个修改数据库ip的步骤忘记做了，补上后重新构建发现还是同样的错误
查了一下所有容器的日志，发现tomcat里的报错：2020-05-18 19:13:25 DruidDataSource:1651 ERROR - create connection error com.mysql.jdbc.exceptions.jdbc4.MySQLSyntaxErrorException: Unknown database 'grogshop'
然后又看来mysql里，原来根本没有grogshop这个数据库。
原来是.sql文件出了问题。估计是在windows下解压然后复制到虚拟机过程里转码出了问题。直接把解压包复制到虚拟机里再加压成功排雷

添加Nginx反向代理服务，实现负载均衡

修改Nginx配置文件

upstream tomcats {
    server Tomcat1:8080; 
    server Tomcat2:8080; 
    server Tomcat3:8080; 
}

修改Docker-compose.yml文件

tomcat1:     
    image: tomcat    
    hostname: hostname       
    container_name: tomcat1   
    ports:      
     - "5051:8080"          #后面访问网页的时候要选择对应的端口号5050
    volumes:  #数据卷
     - "./webapps:/usr/local/tomcat/webapps"
     - ./wait-for-it.sh:/wait-for-it.sh
    networks:   #网络设置静态IP
      webnet:
        ipv4_address: 15.22.0.16
  tomcat2:     
    image: tomcat    
    hostname: hostname       
    container_name: tomcat2   
    ports:      
     - "5052:8080"          #后面访问网页的时候要选择对应的端口号5050
    volumes:  #数据卷
     - "./webapps:/usr/local/tomcat/webapps"
     - ./wait-for-it.sh:/wait-for-it.sh
    networks:   #网络设置静态IP
      webnet:
        ipv4_address: 15.22.0.17
  nginx:
    depends_on:
     - tomcat1
     - tomcat2
     - tomcat3

使用Docker搭建大数据集群环境

运行环境配置

ubuntu容器初始化

FROM ubuntu
LABEL author=ra9zer

更新系统源，安装vim与ssh

apt-get update
apt-get install vim
apt-get install ssh

#######配置SSH服务器

vim ~/.bashrc 
/etc/init.d/ssh start # 在文件末尾添加上一行的内容，实现ssd开机自启
ssh-keygen -t rsa # 一直按回车即可
cd ~/.ssh
cat id_rsa.pub >> authorized_keys

#######安装JDK

apt-get install openjdk-8-jdk
vim ~/.bashrc # 在文件末尾添加以下两行，配置Java环境变量：
export JAVA_HOME=/usr/lib/jvm/java-8-openjdk-amd64/
export PATH=$PATH:$JAVA_HOME/bin
source ~/.bashrc # 使.bashrc生效


## 另开一个终端存个档
docker ps 
sudo docker commit 91102204f9f7 ubuntu/jdk8 
sudo docker run -it -v /home/ubuntu/docker-Hadoop/build:/root/build --name ubuntu-jdk8 ubuntu/jdk8
# 挂载是为了读取Hadoop安装文件

#######安装Hadoop

于官网下载Hadoop3.2.1,在拷贝到挂载目录下

cd /root/build
tar -zxvf hadoop-3.2.1.tar.gz -C /usr/local
cd /usr/local/hadoop-3.2.1
./bin/hadoop version # 验证安装

###输出如下
Hadoop 3.2.1
Source code repository https://gitbox.apache.org/repos/asf/hadoop.git -r b3cbbb467e22ea829b3808f4b7b01d07e0bf3842
Compiled by rohithsharmaks on 2019-09-10T15:56Z
Compiled with protoc 2.5.0
From source with checksum 776eaf9eee9c0ffc370bcbc1888737
This command was run using /usr/local/hadoop-3.2.1/share/hadoop/common/hadoop-common-3.2.1.jar

#######配置Hadoop集群

cd /usr/local/hadoop-3.2.1/etc/hadoop #进入配置文件存放目录

########hadoop_env.sh

vim hadoop-env.sh
export JAVA_HOME=/usr/lib/jvm/java-8-openjdk-amd64/ # 在任意位置添加

########core-site.xml

vim core-site.xml

##添加以下内容
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<?xml-stylesheet type="text/xsl" href="configuration.xsl" ?>
<configuration>
  <property>
    <name>hadoop.tmp.dir</name>
    <value>file:/usr/local/hadoop/tmp</value>
    <description>Abase for other temporary directories.</description>
  </property>
  <property>
    <name>fs.defaultFS</name>
    <value>hdfs://master:9000</value>
  </property>
</configuration>

########hdfs-site.xml

vim hdfs-site.xml

##添加以下内容
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<?xml-stylesheet type="text/xsl" href="configuration.xsl" ?>
<configuration>
    <property>
        <name>dfs.namenode.name.dir</name>
        <value>file:/usr/local/hadoop/namenode_dir</value>
    </property>
    <property>
        <name>dfs.datanode.data.dir</name>
        <value>file:/usr/local/hadoop/datanode_dir</value>
    </property>
    <property>
        <name>dfs.replication</name>
        <value>3</value>
    </property>
</configuration>

########mapred-site.xml

vim mapred-site.xml

##添加以下内容
<?xml version="1.0" ?>
<?xml-stylesheet type="text/xsl" href="configuration.xsl" ?>
<configuration>
    <property>
        <name>mapreduce.framework.name</name>
        <value>yarn</value>
    </property>
    <property>
        <name>yarn.app.mapreduce.am.env</name>
        <value>HADOOP_MAPRED_HOME=/usr/local/hadoop-3.2.1</value>
    </property>
    <property>
        <name>mapreduce.map.env</name>
        <value>HADOOP_MAPRED_HOME=/usr/local/hadoop-3.2.1</value>
    </property>
    <property>
        <name>mapreduce.reduce.env</name>
        <value>HADOOP_MAPRED_HOME=/usr/local/hadoop-3.2.1</value>
    </property>
</configuration>

########yarn-site.xml

vim yarn-site.xml

##添加以下内容
<?xml version="1.0" ?>
<configuration>
    <property>
        <name>yarn.nodemanager.aux-services</name>
        <value>mapreduce_shuffle</value>
    </property>
    <property>
        <name>yarn.resourcemanager.hostname</name>
        <value>master</value>
    </property>
</configuration>

#######修改脚本

cd /usr/local/hadoop-3.2.1/sbin

##对于start-dfs.sh和stop-dfs.sh文件，添加下列参数：
HDFS_DATANODE_USER=root
HADOOP_SECURE_DN_USER=hdfs
HDFS_NAMENODE_USER=root
HDFS_SECONDARYNAMENODE_USER=root

##对于start-yarn.sh和stop-yarn.sh，添加下列参数：
YARN_RESOURCEMANAGER_USER=root
HADOOP_SECURE_DN_USER=yarn
YARN_NODEMANAGER_USER=root

运行Hadoop集群

运行主机

做完以上步骤之后存档，然后开启三个终端，分别运行集群中的主机：

docker commit  ubuntu/hadoop # 存档
# 第一个终端
docker run -it -h master --name master ubuntu/hadoop
# 第二个终端
docker run -it -h slave01 --name slave01 ubuntu/hadoop
# 第三个终端
docker run -it -h slave02 --name slave02 ubuntu/hadoop

修改/etc/hosts

vim /etc/hosts # 查看各终端的IP并修改

添加内容重复内容删去
172.17.0.2      master
172.17.0.3      slave01
172.17.0.4      slave02
##这里注意要看清清楚主机的ip地址 因人而异

测试连通性

检测下是否master是否可以连上slave01和slave02(exit为退出)

修改wokers

##在mater上修改wokers文件
vim /usr/local/hadoop-3.2.1/etc/hadoop/workers

##将localhost修改为：

slave01
slave02

测试Hadoop集群

##在master上

cd /usr/local/hadoop-3.2.1
bin/hdfs namenode -format # 格式化文件系统
sbin/start-dfs.sh # 开启NameNode和DataNode服务
bin/hdfs dfs -mkdir /user # 建立HDFS文件夹，也可以放到下面示例程序中进行
bin/hdfs dfs -mkdir /user/root
bin/hdfs dfs -mkdir input
bin/hdfs dfs -put etc/hadoop/*.xml input # 将xml复制到input下，作为示例程序输入
sbin/start-yarn.sh # 开启ResourceManager和NodeManager服务
jps # 查看服务状态

运行Hadoop示例程序

##在master上

bin/hadoop jar share/hadoop/mapreduce/hadoop-mapreduce-examples-3.2.1.jar grep input output 'dfs[a-z.]+' # 运行示例
bin/hdfs dfs -get output output # 获取输出结果
cat output/* # 查看输出结果
sbin/stop-all.sh # 停止所有服务

实验心得

这次实验差不多用时12个小时，主要还是网上一些教程比较多。第一个实验任务相当与复习一下上次实验了。第二个实验确实也是偷懒了点，按照老师给的教程自己做了一遍。第三实验任务属于最懵的一个，信息量太大，最后只能‘前人栽树后人乘凉’了，看了看已经做完的同学的博客。感觉现在实验作业有点变成纯属按照网上教程操作一遍，动手的部分在于debug过程了。

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原文地址：https://www.cnblogs.com/fzu-Z9h/p/12911682.html