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使用Nginx+Tomcat實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡的全過(guò)程_nginx

作者：zj233333 ? 更新時(shí)間： 2022-07-26 編程語(yǔ)言

1. 環(huán)境

Linux version:  5.4.0-96-generic
OS Version:     ubuntu1~20.04
Architecture:   amd64
Nginx version:  nginx/1.18.0 (Ubuntu)
JVM Version:    11.0.15+10-Ubuntu-0ubuntu0.20.04.1
Tomcat Version: Apache Tomcat/9.0.63

2. 安裝

2.1 安裝 Nginx

在命令行輸入：

sudo apt-get install nginx

測(cè)試命令：

sudo nginx -t

窗口顯示：

nginx: the configuration file /etc/nginx/nginx.conf syntax is ok
nginx: configuration file /etc/nginx/nginx.conf test is successful

在瀏覽器輸入服務(wù)器 ip：

2.2 安裝 Java

安裝 jdk：

sudo apt-get -y install openjdk-11-jdk

查看版本：

java --version

輸出如下：

openjdk 11.0.15 2022-04-19
OpenJDK Runtime Environment (build 11.0.15+10-Ubuntu-0ubuntu0.20.04.1)
OpenJDK 64-Bit Server VM (build 11.0.15+10-Ubuntu-0ubuntu0.20.04.1, mixed mode, sharing)

安裝成功。

查看 Java 的安裝位置：

update-alternatives --config java

輸出如下：

There is only one alternative in link group java (providing /usr/bin/java): /usr/lib/jvm/java-11-openjdk-amd64/bin/java

將 $JAVA_HOME 添加到環(huán)境變量：

sudo vim $HOME/.bashrc
shift+G

在行尾添加：

export JAVA_HOME=/usr/lib/jvm/java-11-openjdk-amd64
export PATH=$PATH:$JAVA_HOME

退出 vim ，激活環(huán)境變量：

source $HOME/.bashrc

驗(yàn)證環(huán)境變量：

echo $JAVA_HOME

輸出如下，激活成功。

/usr/lib/jvm/java-11-openjdk-amd64

2.3 安裝 Tomcat

官網(wǎng)下載的 Tomcat 9.0.63，注意需為 Core/tar.gz(pgp, sha512) 版本，或點(diǎn)此下載，將文件上傳到服務(wù)器中的路徑 /usr/local 下，輸入下列命令解壓：

cd /usr/local && tar -zxvf apache-tomcat-9.0.63.tar.gz

配置環(huán)境變量，打開 Tomcat 啟動(dòng)腳本：

cd apache-tomcat-9.0.63 && vim bin/startup.sh
shift+G

在語(yǔ)句 exec "$PRGDIR"/"$EXECUTABLE" start "$@" 的上一行插入下列語(yǔ)句：

JAVA_HOME=/usr/lib/jvm/java-11-openjdk-amd64
JRE_HOME=$JAVA_HOME/jre
PATH=$PATH:$JAVA_HOME/bin:$JRE_HOME
CLASSPATH=.:$JRE_HOME/lib/rt.jar:$JAVA_HOME/lib/dt.jar:$JAVA_HOME/lib/tools.jar
TOMCAT_HOME=/usr/local/apache-tomcat-9.0.63

保存并退出。

開放服務(wù)器的 8080 端口：

firewall-cmd --zone=public --add-port=8080/tcp --permanent

重啟防火墻

systemctl restart firewalld.service

去云服務(wù)器管理控制臺(tái)添加安全組：

運(yùn)行：

./bin/shutdown.sh && rm -rf logs/catalina.out && ./bin/startup.sh ; tail -f logs/catalina.out

輸出應(yīng)該如下所示：

在瀏覽器訪問(wèn) $ip:8080，顯示：

說(shuō)明你配置成功。

3. 部署

3.1 Tomcat 服務(wù)器部署

本實(shí)驗(yàn)需要使用 3 個(gè)端口，分別使用 8001，8082，8083，在騰訊云控制臺(tái)開放端口后，在 shell 中手動(dòng)開放端口并重啟防火墻：

firewall-cmd --zone=public --add-port=8081/tcp --permanent
firewall-cmd --zone=public --add-port=8082/tcp --permanent
firewall-cmd --zone=public --add-port=8083/tcp --permanent
systemctl restart firewalld.service

注意去騰訊云開啟你的安全組

我們使用 Tomcat 自帶的 3 個(gè) Web 項(xiàng)目來(lái)實(shí)現(xiàn)不同的端口訪問(wèn)不同的應(yīng)用，假設(shè)你完全按照上文的方式操作，那么此時(shí)你的 Tomcat 為 /usr/local/apache-tomcat-9.0.63，根據(jù)根路徑打開服務(wù)器的配置文件：

cd /usr/local/apache-tomcat-9.0.63/conf && vim server.xml

刪除掉原代碼，換成以下代碼：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<Server port="8005" shutdown="SHUTDOWN">
     <Listener className="org.apache.catalina.startup.VersionLoggerListener" />
     <Listener className="org.apache.catalina.core.AprLifecycleListener" SSLEngine="on" />
     <Listener className="org.apache.catalina.core.JreMemoryLeakPreventionListener" />
     <Listener className="org.apache.catalina.mbeans.GlobalResourcesLifecycleListener" />
     <Listener className="org.apache.catalina.core.ThreadLocalLeakPreventionListener" />
     <GlobalNamingResources>
     <Resource name="UserDatabase" auth="Container"
               type="org.apache.catalina.UserDatabase"
               description="User database that can be updated and saved"
               factory="org.apache.catalina.users.MemoryUserDatabaseFactory"
               pathname="conf/tomcat-users.xml" />
     </GlobalNamingResources>

     <Service name="Catalina">
          <Connector port="8081" protocol="HTTP/1.1"
                    connectionTimeout="20000"
                    redirectPort="8443" />
               <Engine name="Catalina" defaultHost="localhost">
                    <Realm className="org.apache.catalina.realm.LockOutRealm">
                    <Realm className="org.apache.catalina.realm.UserDatabaseRealm"
                         resourceName="UserDatabase"/>
                    </Realm>
                    <Host name="localhost"  appBase="webapps"
                         unpackWARs="true" autoDeploy="true">
                         <Context path="" docBase="ROOT" reloadable="true" />
                         <Valve className="org.apache.catalina.valves.AccessLogValve" directory="logs"
                              prefix="localhost_access_log" suffix=".txt"
                              pattern="%h %l %u %t &quot;%r&quot; %s %b" />
                    </Host>
               </Engine>
     </Service>

     <Service name="Catalina2">
          <Connector port="8082" protocol="HTTP/1.1"
                    connectionTimeout="20000"
                    redirectPort="8443" />
               <Engine name="Catalina2" defaultHost="localhost">
                    <Realm className="org.apache.catalina.realm.LockOutRealm">
                    <Realm className="org.apache.catalina.realm.UserDatabaseRealm"
                         resourceName="UserDatabase"/>
                    </Realm>
                    <Host name="localhost"  appBase="webapps"
                         unpackWARs="true" autoDeploy="true">
                         <Context path="" docBase="examples" reloadable="true" />
                         <Valve className="org.apache.catalina.valves.AccessLogValve" directory="logs"
                              prefix="localhost_access_log" suffix=".txt"
                              pattern="%h %l %u %t &quot;%r&quot; %s %b" />
                    </Host>
               </Engine>
     </Service>

     <Service name="Catalina3">
          <Connector port="8083" protocol="HTTP/1.1"
                    connectionTimeout="20000"
                    redirectPort="8443" />
               <Engine name="Catalina3" defaultHost="localhost">
                    <Realm className="org.apache.catalina.realm.LockOutRealm">
                    <Realm className="org.apache.catalina.realm.UserDatabaseRealm"
                         resourceName="UserDatabase"/>
                    </Realm>
                    <Host name="localhost"  appBase="webapps"
                         unpackWARs="true" autoDeploy="true">
                         <Context path="" docBase="examples/websocket" reloadable="true" />
                         <Valve className="org.apache.catalina.valves.AccessLogValve" directory="logs"
                              prefix="localhost_access_log" suffix=".txt"
                              pattern="%h %l %u %t &quot;%r&quot; %s %b" />
                    </Host>
               </Engine>
     </Service>
</Server>

這樣，通過(guò) $ip:8081、$ip:8082、$ip:8083 分別訪問(wèn)就可以得到不同的服務(wù)端。

8083 端口的資源不完整，因?yàn)?Tomcat 默認(rèn)只提供了 2 個(gè)有效的 app，第三個(gè)端口會(huì)返回一個(gè) 404 頁(yè)面，某種程度上它也是一個(gè)應(yīng)用。

3.2 Nginx 反向代理

編輯 nginx.conf 配置文件：

vim /etc/nginx/nginx.conf

將下列語(yǔ)句插入到模塊 http 的末尾：

upstream tomcat_server {
    server 101.42.117.143:8081;
    server 101.42.117.143:8082;
    server 101.42.117.143:8083;
}

server {
    listen 80;
    server_name 101.42.117.143;

    location / {
        proxy_pass http://tomcat_server;
        proxy_set_header Host $host;
        proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
    }
}

啟動(dòng)或重啟 nginx：

nginx 或 nginx -s reload

這樣，可以直接訪問(wèn) 80 端口，或 $ip 后將其代理到后端的 3 臺(tái)服務(wù)器上。

nginx 默認(rèn)采用輪詢策略。

4. 負(fù)載均衡

4.1 輪詢

輪詢策略 nginx.conf 的配置如下：

upstream tomcat_server {
    server 101.42.117.143:8081 weight=1;
    server 101.42.117.143:8082 weight=1;
    server 101.42.117.143:8083 weight=1;
}

server {
    listen 80;
    server_name 101.42.117.143;

    location / {
        proxy_pass http://tomcat_server;
        proxy_set_header Host $host;
        proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
    }
}

重啟 nginx：

nginx -s reload

使用 postman 頻繁訪問(wèn)，頁(yè)面出現(xiàn)的頻率是 ABC ABC ABC ABC。

4.2 加權(quán)輪詢

加權(quán)輪詢策略 nginx.conf 的配置如下：

upstream tomcat_server {
    server 101.42.117.143:8081 weight=1;
    server 101.42.117.143:8082 weight=3;
    server 101.42.117.143:8083 weight=5;
}

server {
    listen 80;
    server_name 101.42.117.143;

    location / {
        proxy_pass http://tomcat_server;
        proxy_set_header Host $host;
        proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
    }
}

重啟 nginx：

nginx -s reload

使用 postman 頻繁訪問(wèn)，頁(yè)面出現(xiàn)的頻率是 CBCACBCBC CBCACBCBC。

該算法稱為提案者輪換選擇算法，每一輪都會(huì)將被選中的對(duì)象減去總權(quán)重值，每一輪都會(huì)將各結(jié)點(diǎn)的權(quán)重值加上固定的預(yù)設(shè)權(quán)重值，這是一個(gè)公平的輪換算法，可以防止權(quán)重過(guò)大的結(jié)點(diǎn)持續(xù)占據(jù)資源。過(guò)程如下：

初始權(quán)重	加權(quán)	選擇	選中者減去權(quán)重和
0 0 0	1 3 5	C	1 3 -4
1 3 -4	2 6 1	B	2 -3 1
2 -3 1	3 0 6	C	3 0 -3
3 0 -3	4 3 2	A	-5 3 2
-5 3 2	-4 6 7	C	-4 6 -2
-4 6 -2	-3 9 3	B	-3 0 3
-3 0 3	-2 3 8	C	-2 3 -1
-2 3 -1	-1 6 4	B	-1 -3 4
-1 -3 4	0 0 9	C	0 0 0
0 0 0	1 3 5	C	1 3 -4
1 3 -4	2 6 1	B	2 -3 1
2 -3 1	3 0 6	C	3 0 -3
…	…	…	…

4.2 IP Hash

IP Hash 策略 nginx.conf 的配置如下：

upstream tomcat_server {
    server 101.42.117.143:8081;
    server 101.42.117.143:8082;
    server 101.42.117.143:8083;
    ip_hash;
}

server {
    listen 80;
    server_name 101.42.117.143;

    location / {
        proxy_pass http://tomcat_server;
        proxy_set_header Host $host;
        proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
    }
}

重啟 nginx：

nginx -s reload

它會(huì)將主機(jī)的 $ip 哈希映射到一個(gè)隨機(jī)的固定值，然后對(duì) 3 取模得到響應(yīng)的端口序號(hào)；

使用主機(jī) 1 的 postman 頻繁訪問(wèn)，頁(yè)面出現(xiàn)的頻率是 AAAAAA；

使用主機(jī) 2 的 postman 頻繁訪問(wèn)，頁(yè)面出現(xiàn)的頻率是 BBBBBB。

總結(jié)

原文鏈接：https://blog.csdn.net/Elford/article/details/124996274

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使用Nginx+Tomcat實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡的全過(guò)程_nginx

目錄

1. 環(huán)境

2. 安裝

2.1 安裝 Nginx

2.2 安裝 Java

2.3 安裝 Tomcat

3. 部署

3.1 Tomcat 服務(wù)器部署

3.2 Nginx 反向代理

4. 負(fù)載均衡

4.1 輪詢

4.2 加權(quán)輪詢

4.2 IP Hash

總結(jié)

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使用Nginx+Tomcat實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡的全過(guò)程_nginx

目錄

1. 環(huán)境

2. 安裝

2.1 安裝 Nginx

2.2 安裝 Java

2.3 安裝 Tomcat

3. 部署

3.1 Tomcat 服務(wù)器部署

3.2 Nginx 反向代理

4. 負(fù)載均衡

4.1 輪詢

4.2 加權(quán)輪詢

4.2 IP Hash

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