Tomcat+Nginx负载均衡集群由Linux环境搭建

Tomcat服务器是一个免费的开放源代码的web应用服务器，属于轻量级应用服务器，是开发和调试JSP程序的首选。由于Tomcat处理静态HTML的能力运不及Apache或者Nginx，所以Tomcat通常是作为一个Servlet和JSP容器，单独运行在后端。

Nginx服务器能支持高达50000个并发连接数的响应，拥有强大的静态资源处理能力，运行稳定，并且内存、CPU等系统资源消耗非常低.

通常情况下，一个Tomcat站点由于可能出现单点故障及无法应付过多客户复杂请求等问题，不能单独应用于生产环境下，目前很多大型网站都应用Nginx服务器作为后端网站程序的反向代理及负载均衡器，简单来说就是Nginx作为负载均衡器，响应客户端的请求，Tomcat作为应用服务器的负载集群,处理客户端的请求，也就是说Nginx将访问请求转发给后端服务器池的服务器来处理。网站拓扑图如图所示：

案例环境：

主机操作系统、IP地址和主要软件

Nginx服务器：

RedHat7.3 x86_64192.168.113.151

nginx-1.12.0.tar.gz

Tomcat服务器1：

CentOS7.4 x86_64192.168.113.129

jdk-8u91-linux-x64.tar.gz

apache-tomcat-8.5.16.tar.gz

Tomcat服务器2：

CentOS7.4 x86_64192.168.113.150

jdk-8u91-linux-x64.tar.gz 

apache-tomcat-8.5.16.tar.gz

Tomcat1 server配置

1.启动主机后关闭防火墙

systemctl disable firewalld.service  //禁用防火墙服务

systemctl stop firewalld.service  //关闭防火墙服务

2.安装JDK，配置Java环境

(1).解压jdk软件至/opt目录下，并将解压后生成的jdk文件夹移到/usr/local/下,改名为java。

tar zxvf jdk-7u65-linux-x64.gz -C /optmv jdk1.7.0_65/ /usr/local/java

(2).在/etc/profile.d/下建立java.sh脚本。

[root@centos7-1 ~]# vim /etc/profile.d/java.sh

export JAVA_HOME=/usr/local/java //设置Java根目录

export PATH=$PATH:$JAVA_HOME/bin //在PATH环境变量中添加Java根目录下的bin/子目录

(3).将java.sh脚本导入到环境变量，使其生效

source /etc/profile.d/java.sh

(4).运行java-version命令查看java版本是否和之前安装的一致。

[root@centos7-1 ~]# java -version

openjdk version "1.8.0_131"

OpenJDK Runtime Environment (build 1.8.0_131-b12)

OpenJDK 64-Bit Server VM (build 25.131-b12, mixed mode)

3.安装配置Tomcat

(1).解压apache-tomcat-8.5.16.tar.gz包至/opt目录，并将解压后生成的文件夹移动到/usr/local/下，改名为tomcat8。

tar zxvf apache-tomcat-8.5.16.tar.gz -C /opt/

mv apache-tomcat-8.5.16/ /usr/local/tomcat8

(2).启动Tomcat

[root@centos7-1 ~]# /usr/local/tomcat8/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/java

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

Tomcat默认运行在8080端口，运行netstat命令查看8080端口监听的信息。

[root@centos7-1 ~]# netstat -ntap | grep 8080

tcp6 0 0 :::8080 :::* LISTEN 1583/java

(3).打开浏览器访问测试http://192.168.113.129:8080/, 如果出现x下面的界面，则表示Tomcat已经配置启动成功。

4.建立Java的web站点

(1).在根目录下建立一个web目录，并在里面建立一个webapp1目录，用于存放网站文件。

[root@centos7-1 ~]# mkdir -pv /web/webapp1

mkdir: 已创建目录 "/web"mkdir: 已创建目录 "/web/webapp1"

(2).在webapp1目录下建立一个index.jsp的测试页面。

[root@centos7-1 ~]# vim /web/webapp1/index.jsp

<%@ page language="java" import="java.util.*" pageEncoding="UTF-8"%> //注释

JSP test1 page//测试页标题

<% out.println("Welcome to test site,http://www.test1.com");%>

//测试页主体内容

(3).修改Tomcat的server.xml文件。

定义一个虚拟主机，并将网站文件路径指向已经建立的/web/webapp1，在host段增加context段。

[root@centos7-1 ~]# vim /usr/local/tomcat8/conf/server.xml

docBase：web应用的文档基准目录reloadable: 设置监视“类”是否变化path="": 设置默认“类

(4).关闭Tomcat，再重新启动。

/usr/local/tomcat8/bin/shutdown.sh //关闭Tomcat

/usr/local/tomcat7/bin/startup.sh //重启Tomcat

(5).通过浏览器访问http://192.168.113.129:8080/， 出现下面的界面，说明Tomcat站点配置成功并且能够运行JSP了。

Tomcat2 server配置Tomcat2 server配置方法基本同Tomcat1，其中包括：

1.启动主机后关闭防火墙。

2.安装JDK，配置Java环境，版本与Tomcat1 server一致。

3.安装配置Tomcat，版本与Tomcat1 server一致。

4.创建/web/webapp1目录，修改Tomcat配置文件server.xml文件，将网站文件目录更改到/web/webapp1/路径下。

5.在/web/webapp1/路径下建立index.jsp，为了区别将测试页index.jsp的内容更改如下：

[root@localhost ~]# vim /web/webapp1/index.jsp

<%@ page language="java" import="java.util.*" pageEncoding="UTF-8"%>

//注释

JSP test2 page//测试页标题

<% out.println("Welcome to test site,http://www.test2.com");%> //测试页主体内容

6.启动tomcat，浏览器访问http://192.168.113.150:8080/， 出现下面的界面，说明Tomcat站点配置成功并且能够运行JSP了。

Nginx服务器配置

在Nginx服务器192.168.113.151上安装Nginx，反向代理两个Tomcat站点，并实现负载均衡。

1.关闭防火墙

systemctl disable firewalld.service

systemctl stop firewalld.service

2.安装支持软件

yum install gcc gcc-c++ make pcre pcre-devel zlib-devel openssl-devel -y

3.解压并安装Nginx

useradd -s /bin/false www //创建运行用户www,强制禁止登陆系统shell环境

tar zxvf nginx-1.12.0.tar.gz -C /opt //解压nginx软件至/opt目录下

cd /opt/nginx-1.12.0/ //切换到解压后的nginx文件夹目录下

//配置nginx的具体选项

./configure \ 

--prefix=/usr/local/nginx \

--user=www \

--group=www \

--with-file-aio \

--with-http_stub_status_module \

--with-http_gzip_static_module \

--with-http_flv_module \

--with-http_ssl_module

--prefix=/usr/local/nginx

指定nginx安装路径--user=www，--group=www：指定运行的用户和组

--with-file-aio：启用文件修改支持

--with-http_stub_status_module：启用状态统计

--with-http_gzip_static_module：启用gzip静态压缩

--with-http_flv_module：启用flv模块，提供寻求内存使用基于时间的偏移量文件

--with-http_ssl_module：启用ssl模块

4.配置nginx.conf

vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf

(1).在http{...}中加入以下代码，设定负载均衡的服务器列表，weight参数表示权值，权值越高被分配到的概率越大。为了使测试效果明显，把权重设置为一样。

upstream tomcat_server {

     server 192.168.113.129:8080 weight=1;

     server 192.168.113.150:8080 weight=1;

}  //配置后端服务池tomcat_server，以提供响应数据

(2).在http{...} - server{...} - location /{...}中加入一行“proxy_pass http://tomcat_server;” 。

location / {

     root html;

     index index.html index.htm;

     proxy_pass http://tomcat_server；  //配置将访问请求转发给后端服务器池的服务器处理

 }

利用以上方式，把Nginx的默认站点通过proxy_pass方法代理到了设定好的tomcat_server负载均衡服务器组上。

5.测试nginx配置文件是否正确

[root@RedHat7-1 ~]# /usr/local/nginx/sbin/nginx -t

nginx: the configuration file /usr/local/nginx/conf/nginx.conf syntax is ok

nginx: configuration file /usr/local/nginx/conf/nginx.conf test is successful

6.启动Nginx服务并查看其端口

[root@RedHat7-1 ~]# ln -s /usr/local/nginx/sbin/nginx /usr/local/sbin/ //创建nginx主程序的软链接，方便调用nginx命令

[root@RedHat7-1 ~]# nginx //启动nginx服务

[root@RedHat7-1 ~]# netstat -ntap | grep nginxtcp 0 0 0.0.0.0:80

0.0.0.0:* LISTEN 17819/nginx: master

[root@RedHat7-1 ~]# killall -1 nginx //重启nginx服务测试负载均衡效果

1.打开浏览器访问http://192.168.113.151/.

2.不断刷新浏览器测试，可以看到由于权重相同，页面会反复在以下两个页面切换。

第一次访问，出现test1的测试页面，刷新后，第二次访问出现test2的测试页面，这说明负载均衡集搭建成功，已经可以在两个tomcat server站点间进行切换了。

真实环境中，服务器集群站点的内容相同，这里是为了测试负载均衡集的效果而建立2个不同的测试页面。