nginx反向代理tomacat+keepalived实现动静分离、负载均衡、高可用

本文的动静分离主要是通过nginx+tomcat来实现，其中nginx处理图片、html、JS、CSS等静态文件，tomcat处理jsp、servlet等动态请求

服务器名称                                 系统版本                           预装软件                     IP地址            

Nginx服务器                             CentOS 7 最小安装              Nginx                   192.168.22.228  

Web服务器A                             CentOS 7 最小安装             tomcat+jdk          192.168.22.229

Web服务器B                              CentOS 7 最小安装            tomcat+jdk           192.168.22.300

Nginx服务器做负载均衡、高可用、反向代理和动静分离，服务器A，B做集群。

Nginx安装（192.168.22.228）

官网下载：http://nginx.org/en/download.html
版本号： nginx-1.8.0.tar.gz

① 解压文件

[root@localhost ~]# cd /usr/local/software/
[root@localhost software]# tar -zxvf  nginx-1.8.0.tar.gz

② 进步Nginx目录进行编译安装

[root@localhost local]# cd /usr/local/software/nginx-1.8.0
[root@localhost nginx-1.8.0]# ./configure --prefix=/usr/local/nginx
[root@localhost nginx-1.8.0]# make & make install

③ 启动Nginx

[root@localhost local]#  /usr/local/nginx/sbin/nginx -c /usr/local/nginx/conf/nginx.conf

[root@localhost local]#ln –s  /usr/local/nginx/sbin/nginx   /usr/local/sbin/    

 #这样执行命令就不用决定路径了

常见错误

在进行./configure 命令的时候经常会因为缺少库文件而报错，如下：

错误一：缺少gc++库文件

解决方式：在线安装gcc gcc-++

yum -y install gcc  gcc-++ autoconf automake

错误二：缺少PCRE库
./configure: error: the HTTP rewrite module requires the PCRE library.

解决方式：安装pcre-devel解决问题

yum -y install pcre-devel

错误三：
错误提示：./configure: error: the HTTP cache module requires md5 functions
from OpenSSL library. You can either disable the module by using

解决方式：

yum  -y install openssl openssl-devel

安装后继续执行configure命令，即可完成Nginx的安装

[root@localhost nginx-1.8.0]# ./configure --prefix=/usr/local/nginx 

[root@localhost nginx-1.8.0]# make & make install

Nginx的启动、停止、重启

首先介绍如何查看Nginx的进程号：
用命令：ps -ef|grep nginx 查看

[root@localhost local]# ps -ef|grep nginx

root 13421 1 0 02:55 ? 00:00:00 nginx: master process /usr/local/nginx/sbin/nginx -c /usr/local/nginx/conf/nginx.conf

nobody 13422 13421 0 02:55 ? 00:00:00 nginx: worker process

root 13448 7858 0 03:04 pts/0 00:00:00 grep --color=auto nginx

① 启动方式

【Nginx启动文件地址】 -c 【Nginx配置文件地址】

例如：

/usr/local/nginx/sbin/nginx -c /usr/local/nginx/conf/nginx.conf

当然上面ln做了软链接  直接输入 nginx 即可启动

② 关闭方式

强制停止 : pkill -9 nginx

          nginx stop

③ 重启

第一种reload命令：

    [root@localhost local]# cd /usr/local/nginx/sbin/
    [root@localhost sbin]# ./nginx -s reload

至此Linux环境下 Nginx的安装配置以及启动停止都已经讲解完成了

TomCat安装配置(192.168.22.229-192.168.22.300)两台安装配置一样

软件环境：jdk1.8
软件下载目录：/usr/lcoal/software
软件安装目录：/usr/local/

jdk环境安装配置：

下载jdk包：

jdk官网下载地址，下载需要的Linux版本rpm包：jdk-8u65-linux-x64.rpm

http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/jdk8-downloads-2133151.html

开始安装：

① 检查系统是否自带jdk，如果系统自带jdk,需要先将它卸载掉.然后安装我们需要的jdk.

检查是否安装jdk命令：

rpm -qa | grep jdk

删除自带jdk的命令：

rpm -e --nodeps  java-1.6.0-openjdk-1.6.0.0-1.41.1.10.4.el6.x86_64

或者用 yum -y remove 命令删除：

 yum -y remove  java-1.6.0-openjdk-1.6.0.0-1.41.1.10.4.el6.x86_64

执行完后，检查是否删除成功：

②通过xmanager将安装包上传至服务器 /storage/sdc-data/software/ 目录下

③获取文件权限

获取文件权限命令：

chmod -R 777   /storage/sdc-data/software/jdk-8u65-linux-x64.rpm 

这个命令是给资源添加执行权限,如果没有这步,下一步会提示权限不够。绿色代表有写的权限

④安装jdk

执行安装命令：

rpm -ivh  /storage/sdc-data/software/jdk-8u65-linux-x64.rpm

该命令将jdk默认安装到了/usr/java目录下

⑤.将jdk安装目录，重命名并且移动到目录/usr/local/下。并查看是否移动成功

mv命令用于文件改名，移动文件位置。

mv /usr/java/jdk1.8.0_45 /usr/local/jdk1.8

用vi命令 打开文件,打开后默认是命令模式,输入a或i可进入编辑模式

vi /etc/profile

在文件最后配置如下变量,编辑完成按ESC键退出编辑,然后输入:wq或者:x保存退出

JAVA_HOME=/usr/local/jdk1.8

PATH=$JAVA_HOME/bin:$PATH

CLASSPATH=.:$JAVA_HOME/lib/dt.jar:$JAVA_HOME/lib/tools.jar

export JAVA_HOME export

PATH export CLASSPATH

然后输入source /etc/profile命令，使配置文件生效。

source /etc/profile

⑦.java -version

出现如下版本信息,则说明一切安装配置成功。至此，Linux环境安装配置JDK完成,开始安装tomcat

3.安装tomcat

① 进入软件包所在目录

[root@localhost local]# cd /usr/local/software/
[root@localhost software]# ls
apache-tomcat-8.0.30.tar.gz  jdk-8u45-linux-x64.rpm  redis-3.0.5.tar.gz

② 解压tomcat

[root@localhost software]# tar -zxvf apache-tomcat-8.0.30.tar.gz 
apache-tomcat-8.0.30/bin/catalina.sh
apache-tomcat-8.0.30/bin/configtest.sh
apache-tomcat-8.0.30/bin/daemon.sh
apache-tomcat-8.0.30/bin/digest.sh
apache-tomcat-8.0.30/bin/setclasspath.sh
apache-tomcat-8.0.30/bin/shutdown.sh
apache-tomcat-8.0.30/bin/startup.sh
apache-tomcat-8.0.30/bin/tool-wrapper.sh

③ 移动并更名

[root@localhost software]# mv apache-tomcat-8.0.30 /usr/local/tomcat8

④ 启动tomcat

[root@localhost local]# cd /usr/local/tomcat8/bin/ 

[root@localhost bin]# ./startup.sh 

Using CATALINA_BASE: /usr/local/tomcat8 

Using CATALINA_HOME: /usr/local/tomcat8 

Using CATALINA_TMPDIR: /usr/local/tomcat8/temp 

Using JRE_HOME: /usr/local/jdk1.8 

Using CLASSPATH: /usr/local/tomcat8/bin/bootstrap.jar:/usr/local/tomcat8/bin/tomcat-juli.jar 

Tomcat started. 

[root@localhost bin]# 

⑤ 客户机浏览器访问

PS：远程测试前，需要将Linux防火墙关闭。

CentOS7关闭防火墙命令：

systemctl stop firewalld （临时关闭防火墙）

systemctl disable firewalld （永久关闭防火墙）

tomcat可以理解为小型的web服务器，默认首页路径

/usr/local/tomcat8/webapps/examplesindex.html

nginx反向代理和负载均衡

解释：正向代理就是我们访问外国网站，我们本身是访问不了的，带可以通过使用代理上

         反向代理就是代理服务器，比如我们这里nginx代理tomcat ,客户访问tomcat时其实先通过nginx

 

以下了配置好了负载均衡和反向代理的nginx.conf

worker_processes 2;
events{
    worker_connections 1024;
}
http{
keepalive_timeout 65;
gzip on;
upstream mycluster{             #配置负载均衡
         server 192.168.22.299:8080 weight=1;
         server 192.168.24.300:8080 weight=1;
    }
    server{
        listen 8088;                      #这里不用默认的80，80也是可以用的
        server_name 192.168.22.298;
        location /{
            proxy_pass http://mycluster;        #反向代理

#如果没配置负载均衡，其实只要这里指定后面服务器ip的即可实现反向代理，当然这里配置了负载均衡，所以要指定后面服务器的IP列表，比如这里的两个tomcat 的 ip地址,下面的proxy配置可以不要
            proxy_set_header   X-Real-IP        $remote_addr;                      # 真实的客户端IP
            proxy_set_header   Host             $host;                                      # 请求头中Host信息
            proxy_set_header   X-Forwarded-For  $proxy_add_x_forwarded_for;    # 代理路由信息，此处取IP有安全隐患
            proxy_set_header   X-Forwarded-Proto $scheme;                       # 真实的用户访问协议
        }
        error_page   500 502 503 504  /50x.html; 
        location = /50x.html { 
            root   html; 
        } 
    }
}
这样nginx反向代理和负载均衡就配置完成了,当客户访问192.168.22.298，当负载均衡访问的是192.168.22.299-192.168.22.300

附加

upstream backend {       #如果负载均衡集群只要一台服务器，就需要配置ip_hash

ip_hash;

server  backend1.example.com  max_fails=3 fail_timeout=30s;

server  backend2.example.com down;

}

如果使用了该指令，那么将会导致客户端的请求以客户端的ip地址分布在upstream中的server之间，它的关键技术在于对这个请求客户端ip地址进行哈希计算，这种方式保证了客户端总是能够传递到同一台后台服务器，但是如果该服务器被认定为无效，那么这个客户端的请求将会被传递到其他服务器。因此这种机制是一个高概率将客户端请求总是连接到同一台服务器

如果使用这个指令，就不能使用weight方法，如果一个upstream中指定一台s的erver，这个服务器需要移除，那么需要在该IP或者机器名之后添加down参数。

 

为了区分访问192.168.22.228会自动负载均衡先访问到192.168.22.229，在刷新就访问到192.168.22.300，为了方便测试，把两台tomcat的默认首页该下内容区分

小结

这篇文章通过Nginx反向代理实现了Tomcat服务器集群的负载均衡效果。从这个Demo中，我们可以简单地感受到反向代理为我们所做的事情，并体会到什么是负载均衡。当然这次只是简单的使用了一下Nginx，做了一些很简单的配置，后续会做一些针对负载均衡的优化配置，还有就是Session共享的问题，以及Nginx高可用的问题，这些知识后续博客会介绍到，万丈高楼平地起，一步一步来。

nginx动静分离配置

新建测试目录drp（mkdir –p /usr/local/tomcat8/webapps/drp）。(两个tomcat同样配置)

建立JSP动态页面，vim  /usr/local/tomcat8/webapps/drp/index.jsp

<%@ page language="java" contentType="text/html; charset=GB18030"

pageEncoding="GB18030"%>

<HTML>

<head>

<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=GB18030">

<title>Nginx动静分离测试</title>

</head>

<body>

<h1>您正在访问：192.168.22.229</h1>

<img src="/drp/img/girl.jpg" alt="女孩" />

</body>

</html>

Jsp放到drp目录中（mkdir –p /usr/local/tomcat8/webapps/drp），添加一个图片标签，加载Tomcat根目录下 /usr/local/tomcat8/webapps/drp/img/girl.jpg图片文件（可以换成其他图片）。启动Tomcat测试是否能够访问。(两个tomcat同样配置)

浏览器输入网址：http://192.168.22.229:8080/drp/index.jsp

浏览器输入网址：http://192.168.22.300:8080/drp/index.jsp    测试访问正常后再继续

对Nginx进行配置,完整的Nginx配置文件:

user nobody;

worker_processes 2;

events{

worker_connections 1024;

}

http{ #设置默认类型为二进制流

default_type application/octet-stream;     #这里的路径好像不对，因为文档是凑出来的，

server_names_hash_bucket_size 128;

#指定来自客户端请求头的headerbuffer大小，设置为32KB

client_header_buffer_size 32k;

#指定客户端请求中较大的消息头的缓存最大数量和大小，这里是4个32KB

large_client_header_buffers 4 32k;

#上传文件大小

client_max_body_size 356m;

#nginx的HttpLog模块指定，指定nginx日志的输出格式，输出格式为access

log_format access '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '

'$status $body_bytes_sent "$http_referer" ' '"$http_user_agent"

"$http_x_forwarded_for"';

#access日志存在未知

access_log /var/log/nginx/access.log access;

#开启高效模式文件传输模式，将tcp_nopush和tcp_nodelay两个指另设置为on，用于防止网络阻塞。

sendfile on;

tcp_nopush on;

tcp_nodelay on;

#设置客户端连接保持活动的超时时间

keepalive_timeout 65;

server_tokens off;

#客户端请求主体读取缓存

client_body_buffer_size 512k;

proxy_connect_timeout 5;

proxy_send_timeout 60;

proxy_read_timeout 5;

proxy_buffer_size 16k;

proxy_buffers 4 64k;

proxy_busy_buffers_size 128k;

proxy_temp_file_write_size 128k;

#开启gzip

gzip on;

#允许压缩的最小字节数

gzip_min_length 1k; #4个单位为16k的内存作为压缩结果流缓存

gzip_buffers 4 16k;

#设置识别HTTP协议版本，默认是1.1

gzip_http_version 1.1;

#gzip压缩比，可在1~9中设置，1压缩比最小，速度最快，9压缩比最大，速度最慢，消耗CPU

gzip_comp_level 2;

#压缩的类型

gzip_types text/plain application/x-javascript text/css application/xml;

#让前端的缓存服务器混村经过的gzip压缩的页面

gzip_vary on;

upstream mycluster{

server 192.168.22.229:8080 weight=1;

server 192.168.22.300:8080 weight=1;

}

server{

listen 8088; server_name 192.168.22.228;

charset utf-8;       #设置编码为utf-8;

#location / {

# root html;

# index index.html index.htm;

#}

#location ~ .*.(jsp|do|action)$

location / {

proxy_next_upstream http_502 http_504 error timeout invalid_header;

proxy_pass http://mycluster;              #① 全部的请求均转发给Tomcat进行处理    

# 真实的客户端IP

proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;

# 请求头中Host信息

proxy_set_header Host $host;

# 代理路由信息，此处取IP有安全隐患

proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;

# 真实的用户访问协议

proxy_set_header X-Forwarded-Proto $scheme;

}

#② 个别的请求比如：html，js，css等静态资源请求，由Nginx进行处理

#静态文件交给nginx处理

location ~ .*.(htm|html|gif|jpg|jpeg|png|bmp|swf|ioc|rar|zip|txt|flv|mid|doc|ppt|pdf|xls|mp3|wma)$ {

root /usr/local/webapps; expires 30d; }

#静态文件交给nginx处理

location ~ .*.(js|css)?$ {

root /usr/local/webapps;

expires 1h;

}

error_page 500 502 503 504 /50x.html;

location = /50x.html {

root html;

}

}

}

测试Nginx动静分离

根据上述配置文件，完成动静分离和负载均衡的配置，然后启动Nginx。
访问网址：http://192.168.22.228:8088/drp/index.jsp

 

可以看到图片没有加载出来。这是因为静态资源访问请求已经被Nginx拦截，由Nginx进行处理。但是Nginx服务器的 /usr/local/webapps 目录下并没有图片资源，所以图片没有加载出来。index.jsp页面能够显示，说明动态的请求已经转发到了Tomcat，Tomcat对index.jsp进行了解析。

在Nginx服务器 /usr/local/webapps 目录下放置图片文件，将tomcat上drp整个目录拷贝到其中。

然后再次刷新浏览器，图片能够正常显示。这里的192.168.22.230是192.168.22.300，做实验的时候设置的

由下来显示就可以看出，上面显示的 192.168.22.230动态文件index.jsp是由tomcat处理

下面的图片是由nginx处理

最后nginx高可用配置（nginx+keepalived）

先再安装一台nginx192.168.22.227安装步骤后上面一样，然后把192.168.22.228的nginx.conf复制到192.168.22.227替换刚刚安装好的配置文件，还有其他新建的目录啊，访问首页呀，也要保持一致

在 192.168.22.227 192.168.22.228安装keepalived VIP为192.168.22.301

http://www.keepalived.org/download.html   官网

在二台Nginx上安装及配置keepalived：

wget http://www.keepalived.org/software/keepalived-1.2.15.tar.gz

tar -zxvf keepalived-1.2.15.tar.gz

cd keepalived-1.2.15

./configure --sysconf=/etc/  --with-kernel-dir=/usr/src/kernels/2.6.32-573.8.1.el6.x86_64

make && make install

ln -s /usr/local/sbin/keepalived  /sbin/ 

#这一步很重要，不执行ln -s会报错“Starting keepalived: /bin/bash: keepalived: command not found”

service keepalived start

二台Nginx上keepalived.conf配置文件如下，配置完成后分别service keepalived start启动｡检验keepalived配置是否成功

主：

global_defs {
  notification_email {
    test@163.com
  }
  notification_email_from keepalived@localhost
  smtp_server 127.0.0.1
  smtp_connect_timeout 30
  router_id LVS_MASTER
}
vrrp_script chk_http_port {
script "/usr/local/src/check_nginx_pid.sh"
interval 2                          #（检测脚本执行的间隔）
weight 2
}
vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER
    interface bond0
    virtual_router_id 51
    priority 100
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
}
track_script {
chk_http_port            #（调用检测脚本）
}
    virtual_ipaddress {
        192.168.22.301    }
}

备：

global_defs {
  notification_email {
    test@163.com
  }
  notification_email_from keepalived@localhost
  smtp_server 127.0.0.1
  smtp_connect_timeout 30
  router_id LVS_BACKUP
}
vrrp_script chk_http_port {
script "/usr/local/src/check_nginx_pid.sh"
interval 2                          #（检测脚本执行的间隔）
weight 2
}
vrrp_instance VI_1 {
    state BACKUP
    interface bond0
    virtual_router_id 51
    priority 66
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
}
track_script {
chk_http_port            #（调用检测脚本）
}
    virtual_ipaddress {
        192.168.22.301    }
}

以下是针对nginx状态进行检测的脚本，第一次nginx服务死掉时，会重新启动，如果Nginx服务无法正常启动，则杀掉keepalived进程

vim  /usr/local/src/check_nginx_pid.sh

#!/bin/bash
A=`ps -C nginx --no-header |wc -l`      
if [ $A -eq 0 ];then                          
      /usr/local/nginx/sbin/nginx      
      if [ `ps -C nginx --no-header |wc -l` -eq 0 ];then
              killall keepalived                  
      fi
fi

Ok，开始nginx负载均衡测试，停掉其中一台的任何服务，不影响整个系统的运作｡