1.Tomcat概述
1.1 简介
- 最初是由Sun的软件构架师詹姆斯·邓肯·戴维森开发
- 安装Tomcat后，安装路径下面的目录和文件，是使用或者配置Tomcat的重要文件
1.2 Tomcat重要目录
- bin：存放启动和关闭Tomcat脚本)
- conf：存放Tomcat不同的配置文件
- doc：存放Tomcat文档
- lib：存放Tomcat运行需要的库文件
- logs：存放Tomcat执行时的LOG文件
- src：存放Tomcat的源代码
- webapps：Tomcat的主要Web发布目录
- work：存放jsp编译后产生的class文件
2.Nginx应用
Nginx是一款非常优秀的HTTP服务器软件
- 支持高达50000个并发连接数的响应，响应连接数的范围在30000~50000之间
- 拥有强大的静态资源处理能力
- 运行稳定
- 内存、CPU等系统资源消耗非常低
- 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，提升整个站点的负载并发能力
2.1 Nginx负载均衡实现原理
- Nginx实现负载均衡是通过反向代理实现；
- 反向代理原理
2.2 Nginx配置反向代理的主要参数
- upstream 服务池名 { }
配置后端服务器池，以提供响应数据 - proxy_pass http://服务池名
配置将访问请求转发给后端服务器池的服务器处理
3.动静分离概述
- 动静分离是将网站的静态资源（HTML，JavaScript，CSS,img等文件）与后台应用分开部署，提高用户访问静态代码的速度，降低对后台应用的访问
3.1 静态资源的部署
-
静态资源部署在Nginx，将静态资源部署在Nginx上，后台项目部署到应用服务器上，根据一定规则静态资源的请求，全部去请求nginx服务器，达到动静分离的目标
-
静态资源部署在CDN上，将项目中的JavaScript，CSS以及img文件都存放在CDN服务器上，将HTML文件一起存放到CDN上之后，可以将静态资源统一放置在一种服务器上，便于前端进行维护；而且用户在访问静态资源时，可以很好利用CDN的优点
-
后端API提供数据，后端应用提供API，根据前端的请求进行处理，并将处理结果通过JSON格式返回至前端。目前应用主要采用Java平台开发，因此应用服务器主要是Tomcat服务器，现在也开始有部分应用采用node进行开发，应用服务器也开始使用node服务器
-
前后端域名，动静分离因为静态资源和应用服务分别部署在不同的服务器上，因此会面临域名策略的选择。采用相同域名下，用户请求API时可以避免跨域所带来的问题，相对开发更为快速，工作量也相对小一些。前后端采用不同域名时，需要前后端开发时兼容跨域请求的情况，开发量相对上一种会稍多一些。解决跨域方式最常用的方式就是采用JSONP，还有一种解决方式使用CORS（HTTP访问控制）允许某些域名下的跨域请求
3.2 动静分离实现的优缺点
-
优点：
API接口服务化；前后端开发并行；减轻后端服务器的压力，提高静态资源访问速度 -
缺点：
不利于网站SEO（搜索引擎优化）；开发量变大；在业务高速发展时需要慎重考虑
3.3 动静分离的适用场景
1) 静态文件访问量大，服务器负载高，I/O问题导致用户访问卡顿
2) 静态文件数量大，服务器存储空间不够
3) 静态文件用户访问量大，且分布在各地
4) 移动更新包在某个时间段需要高速下载，且并发下载量高
4.Nginx动静分离实现原理
4.1 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Nginx转发至后端
4.2 Nginx静态处理优势
1) Nginx处理静态页面的效率远高于Tomcat的处理能力
2) 若Tomcat的请求量为1000次，则Nginx的请求量为6000次
3) Tomcat每秒的吞吐量为0.6M，Nginx的每秒吞吐量为3.6M
4) Nginx处理静态资源的能力是Tomcat处理的6倍
4.3 Nginx配置负载均衡、动静分离
在Nginx服务器上安装Nginx，反向代理两个Tomcat站点，并实现负载均衡
- 关闭Firewalld防火墙
- 安装Nginx依赖软件包
- 解压并编译安装Nginx
- 配置nginx.conf，添加location静态页面处理及添加upstream配置段与proxy_pass
- 检测配置文件与启动Nginx
- 测试负载均衡、动静分离效果
5.Nginx与Tomcat实现动静分离具体步骤
-
由于Tomcat本身处理静态效率不高，还会带来资源消耗，因此使用动静分离，将静态请求交由Nginx处理，动态请求交由Tomcat处理
-
Nginx根据客户端请求的url来判断请求的是否是静态资源，如果请求的url包含jpg、png，则由Nginx处理；如果请求的url是.php或者.jsp等，则被认为是动态的，将转发tomcat处理。即Nginx通过url来区分请求的类型，并且转发给不同的服务端
5.1 实验环境
(1) Nginx服务器，Centos 7系统
- IP地址：192.168.70.9/24（调度器1）
- IP地址：192.168.70.10/24（调度器2）
(2) Tomcat服务器，Centos 7系统
- IP地址：192.168.70.11/24（tomcat1）
- IP地址：192.168.70.12/24（tomcat2）
(3) NFS存储服务器
- IP地址：192.168.70.13/24
(4) Client客户端，Centos 7系统
- IP地址：192.168.70.14/24
5.2 配置过程
5.2.1 NFS上的配置
[root@nfs ~]# mkdir /web1
[root@nfs ~]# mkdir /web2
[root@nfs ~]# cd /web1 //导入图片 a.jpg
[root@nfs web1]# vi index.jsp
<%@ page language="java" import="java.util.*" pageEncoding="UTF-8" %>
<html>
<head>
<title>tomcat1</title>
</head>
<body>
<% out.println("this is tomcat1 server");%>
<div>动态页面</div><br/><img src="a.jpg" />
</body>
</html>
[root@nfs web1]# cp index.jsp /web2
[root@nfs web1]# cd /web2 //导入图片 b.jpg
[root@nfs web2]# vi index.jsp
...//同web1的动态网页一样，设为 tomcat2，b.jpg
[root@nfs web2]# cd
[root@nfs ~]# vi /etc/exports
/web1 192.168.70.11(ro)
/web2 192.168.70.12(ro)
[root@nfs ~]# systemctl restart nfs
[root@nfs ~]# systemctl restart rpcbind
[root@nfs ~]# showmount -e
Export list for nfs:
/web2 192.168.70.12/32
/web1 192.168.70.11/32
5.2.2 部署Tomcat服务器
首先在两台tomcat上均导入以下软件包
1）配置java环境
[root@tomcat1 ~]# tar zxvf jdk-8u91-linux-x64.tar.gz
[root@tomcat1 ~]# mv jdk1.8.0_91/ /usr/local/java
[root@tomcat1 ~]# vi /etc/profile
...//末尾添加
export JAVA_HOME=/usr/local/java '//设置JAVA根目录设为全局变量'
export PATH=$PATH:$JAVA_HOME/bin:$JAVA_HOME/jre
'//环境变量，在PATH环境变量中添加JAVA根目录下的bin/子目录，jre/子目录'
2）将java.sh脚本导入到环境变量，使其生效
[root@tomcat1 ~]# source /etc/profile
[root@tomcat1 ~]# echo $PATH
[root@tomcat1 ~]# java '//加table，查看是否启动服务'
java javadoc javah javapackager javaws
javac javafxpackager javap java-rmi.cgi javaws.itweb
[root@tomcat1 ~]# java -version
3）编写java脚本并测试
[root@tomcat1 ~]# vi aad.java
public class aad {
public static void main (String[] args) {
System.out.println("Hello world!");
}
}
[root@tomcat1 ~]# javac aad.java
[root@tomcat1 ~]# java aad
Hello world!
4）配置tomcat环境
- tomcat1 上的配置如下
'解压缩，创建站点目录'
[root@tomcat1 ~]# tar zxvf apache-tomcat-8.5.16.tar.gz
[root@tomcat1 ~]# mv apache-tomcat-8.5.16/ /usr/local/tomcat8
[root@tomcat1 ~]# mkdir /webapp1
[root@tomcat1 ~]# cd /webapp1/
[root@tomcat1 webapp1]# ls -lh //添加图片（重新挂载会被覆盖消失）
'挂载'
[root@tomcat1 webapp1]# mount 192.168.70.13:/web1 /webapp1/
[root@tomcat1 webapp1]# df -Th
文件系统 类型 容量 已用 可用 已用% 挂载点
/dev/sda5 xfs 52G 5.0G 47G 10% /
devtmpfs devtmpfs 898M 0 898M 0% /dev
tmpfs tmpfs 912M 9.7M 903M 2% /dev/shm
tmpfs tmpfs 912M 17M 895M 2% /run
tmpfs tmpfs 912M 0 912M 0% /sys/fs/cgroup
/dev/sda2 xfs 5.0G 33M 5.0G 1% /home
/dev/sda1 xfs 1014M 174M 841M 18% /boot
tmpfs tmpfs 183M 48K 183M 1% /run/user/0
/dev/sr0 iso9660 4.3G 4.3G 0 100% /mnt
192.168.70.13:/web1 nfs4 52G 4.5G 48G 9% /webapp1
[root@tomcat1 webapp1]# cd
5）修改主配置文件
修改主页的站点目录
[root@tomcat1 ~]# vi /usr/local/tomcat8/conf/server.xml
...//查找到Host name ，添加以下配置
<Context docBase="/webapp1" path="" reloadable="false">
</Context>
'//docBase：web应用的文档基准目录'
'//path="": 指定访问路径URI（虚拟目录名），访问url路径下是否跟内容'
'//reloadable：本项为true时，当web.xml或者class有改动的时候都会自动重新加载不需要从新启动服务'
6）优化服务启动
[root@tomcat1 ~]# ln -s /usr/local/tomcat8/bin/startup.sh /usr/bin/tomcatup
[root@tomcat1 ~]# ln -s /usr/local/tomcat8/bin/shutdown.sh /usr/bin/tomcatdown
[root@tomcat1 ~]# tomcatup //服务启动
[root@tomcat1 ~]# netstat -anpt | grep 8080
tcp6 0 0 :::8080 :::* LISTEN 68340/java
7）访问测试
- 在浏览器上测试 tomcat1，显示如下
tomcat2 上的配置与 tomcat1 上几乎相同
更改
创建并设置 webapp2 站点，导入图片 b.jpg
mkdir /webapp2
<Context docBase="/webapp2" path="" reloadable="false">
</Context>
- 导入图片
- 在浏览器上测试 tomcat2，显示如下
5.2.3 部署Nginx调度服务器
- 两台服务器上均添加nginx，keepalived安装包
1）安装Nginx依赖包
[root@nginx1 ~]# yum -y install gcc gcc-c++ make pcre-devel zlib-devel
//pcre-devel:正则表达式库
//zlib-devel：函数库
[root@nginx1 ~]# useradd -M -s /sbin/nologin nginx //创建不可登录，不带宿主的用户
[root@nginx1 ~]# tar zxvf nginx-1.12.2.tar.gz
[root@nginx1 ~]# cd nginx-1.12.2/
[root@nginx1 nginx-1.12.2]# ./configure --prefix=/usr/local/nginx --user=nginx --group=nginx
[root@nginx1 nginx-1.12.2]# make && make install
[root@nginx1 nginx-1.12.2]# ln -s /usr/local/nginx/conf/nginx.conf /etc/
[root@nginx1 nginx-1.12.2]# ln -s /usr/local/nginx/sbin/nginx /usr/sbin/ //创建命令链接
[root@nginx1 nginx-1.12.2]# cd
2）配置upstream服务池
[root@nginx1 ~]# vi /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
...//添加以下配置，upstream服务池
upstream tomcat_server {
server 192.168.70.11:8080 weight=1;
server 192.168.70.12:8080 weight=1;
}
...
location ~ \.jsp$ {
proxy_pass http://tomcat_server;
}
3）启动服务
[root@nginx1 ~]# nginx -t
[root@nginx1 ~]# cd /usr/local/nginx/html/ //导入图片 a.jpg b.jpg，保证静态资源的调度
[root@nginx1 html]# ls -lh //查看
[root@nginx1 html]# cd
[root@nginx1 ~]# nginx
[root@nginx1 ~]# netstat -anpt | grep 80
tcp 0 0 0.0.0.0:80 0.0.0.0:* LISTEN 27576/nginx: master
注意：
'图片，音频等静态资源应该放在nginx的站点目录下'
'在nginx2服务上完成同nginx1一样的配置'
4）访问测试
-
nginx1的访问
-
nginx2的访问
5.2.4 在nginx调度器上安装keepalived
(1) 安装依赖包
[root@nginx1 ~]# yum -y install gcc gcc-c++ make popt-devel kernel-devel openssl-devel
(2) 解压keepalived软件包，并编译安装
[root@nginx1 ~]# tar zxvf keepalived-2.0.13.tar.gz
[root@nginx1 ~]# cd keepalived-2.0.13/
[root@nginx1 keepalived-2.0.13]# ./configure --prefix=/
[root@nginx1 keepalived-2.0.13]# make && make install
(3) 修改运行级别
[root@nginx1 keepalived-2.0.13]# cp keepalived/etc/init.d/keepalived /etc/init.d
[root@nginx1 keepalived-2.0.13]# vi /etc/init.d/keepalived
...
# chkconfig: 35 21 79 //修改运行级别，将 - 改为35
[root@nginx1 keepalived-2.0.13]# chmod 755 /etc/init.d
[root@nginx1 keepalived-2.0.13]# chkconfig --add keepalived
[root@nginx1 keepalived-2.0.13]# chkconfig --list
(4) 编辑主配置文件
[root@nginx1 keepalived-2.0.13]# vi /etc/keepalived/keepalived.conf
//删除第一行后的所有，添加以下配置
global_defs {
router_id nginx1
}
vrrp_script chk_http_port {
script "/usr/local/src/nginx.sh"
interval 2
weight 2
}
vrrp_instance vi_1 {
state MASTER
interface ens33
virtual_router_id 51
priority 110
adver_int 1）
authentication {
auth_type PASS
auth_pass 1111
}
track_script {
chk_http_port
}
virtual_ipaddress {
192.168.70.100
}
}
[root@nginx1 keepalived-2.0.13]# scp /etc/keepalived/keepalived.conf root@192.168.70.10:/etc/keepalived/
'//在调度器1上拷贝文件给调度器2'
'调度器2上，即nginx2上只需修改以下配置'
router_id nginx2 //服务器名称
state BACKUP //指定keepalived的角色，MASTER为主，BACKUP为备
priority 105 //优先级
[root@nginx1 keepalived-2.0.13]# vi /usr/local/src/nginx.sh
#!/bin/bash
A=`ps -C nginx --no-header | wc -l` //查询进程数
if [ $A -eq 0 ]
then /usr/local/nginx/sbin/nginx
if [ `ps -C nginx --no-header | wc -l` -eq 0 ]
then exit 1
else exit 0
fi
else
exit 0
fi
[root@nginx1 keepalived-2.0.13]# scp /usr/local/src/nginx.sh root@192.168.70.10:/usr/local/src
'//调度器1上拷贝文件给调度器2'
[root@nginx1 keepalived-2.0.13]# chmod +x /usr/local/src/nginx.sh '//两台调度器上都需要给执行权限'
(5) 启动服务
[root@nginx1 keepalived-2.0.13]# systemctl start keepalived.service
[root@nginx1 keepalived-2.0.13]# systemctl status keepalived.service //服务状态
[root@nginx1 ~]# tail -100 /var/log/messages //查看日志
[root@nginx1 ~]# ip addr //查看虚拟地址
nginx2同样的启动
5.3 验证结果
- 在浏览器上访问虚拟IP
5.4 模拟故障
5.4.1 测试高可用的特性
- 当调度器1故障时
[root@nginx1 ~]# systemctl stop keepalived.service
[root@nginx1 ~]# ip addr '//查看虚拟地址，虚拟地址消失'
- 在调度器2上
[root@nginx2 ~]# ip addr
- 再次访问浏览器，发现仍然可以访问网页
5.4.2 测试节点故障
- 当节点服务器tomcat1出现问题时
[root@tomcat1 ~]# tomcatdown
- 在浏览器上访问只有tomcat2的页面显示
