Nginx 服务器 之Nginx与tomcat实现负载均衡
- 高洛峰原创
- 2016-12-01 16:56:381424浏览
本文讲解我们如何使用Nginx做反向带服务器，实现nginx与tomcat服务器集群做负载均衡。
一、nginx与tomcat实现负载均衡
1、在/usr/local/ngnix/conf 创建文件 nginx-tomcat.conf
文件内容：
user nobody;
worker_processes 2;
events {
worker_connections 1024;
}
http{
# upstream 配置一组后端服务器，
# 请求转发到upstream后，nginx按策略将请求指派出某一服务器
# 即配置用于负载均衡的服务器群信息
upstream tomcats{
fair;
server 121.42.41.143:8080;
server 219.133.55.36;
}
server {
listen 80;
server_name 121.42.41.143;
access_log logs/tomcat-nginx.access.log combined;
# 反向代理设置，将所有/路径下请求发给本机上的tomcat
location / {
#root html;
index index.html index.htm;
#==========Nginx提供的代理============
proxy_set_header X-Forwarded-Host $host;
proxy_set_header X-Forwarded-Server $host;
proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
proxy_pass http://tomcats;
}
}
}、使用该配置文件启动nginx （启动前先关闭nginx）
[root@iZ28b4kreuaZ bin]# /usr/local/nginx/sbin/nginx -c /usr/local/nginx/conf/nginx-tomcat.conf
二、配置文件详解：
worker_processes 2;
events {
worker_connections 1024;
}
http {
include mime.types;
default_type application/octet-stream;
# upstream 配置一组后端服务器，
# 请求转发到upstream后，nginx按策略将请求指派出某一服务器
# 即配置用于负载均衡的服务器群信息
upstream backends {
#=========均衡策略=============
#none 轮询（权重由weight决定）
#ip_hash 通过hash算法将用户的请求与第一次请求的服务器进行绑定，后续该用户所有的请求都将被分配到该服务器上。除非该服务器挂掉。
#============== 第三方 均衡策略===========
#fair 根据各个服务器的性能的不同，自动选择使用响应能力强的服务器。
#url_hash 根据url选择服务器。
#===============服务器集==============
server 192.168.1.62:8080;
server 192.168.1.63;
#==========weight权重策略：权重值越高负载越大==========
# server 192.168.1.64 weight=5;
#===============backup：备份机，只有非备份机都挂掉了才启用===============
server 192.168.1.64 backup;
#==============down: 停机标志，不会被访问(对临时维护的服务器设置)=============
server 192.168.1.65 down;
# max_fails:达到指定次数认为服务器挂掉；
# fail_timeout:挂掉之后过多久再去测试是否已恢复
server 192.168.1.66 max_fails=2 fail_timeout=60s;
}
server {
listen 80;
server_name localhost;
#charset koi8-r;
#access_log logs/host.access.log main;
location / {
root html;
index index.html index.htm;
}
# 反向代理设置，将所有/proxy_test/路径下请求发给本机上的tomcat
location /proxy_test/ {
proxy_pass http://localhost:8080;
}
# 负载均衡设置，将所有jsp请求发送到upstream backends指定的服务器群上
location ~ \.jsp$ {
proxy_pass http://backends;
# 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 $scheme;
# 默认值default，
# 后端response 302时 tomcat header中location的host是http://192.168.1.62:8080
# 因为tomcat收到的请求是nginx发过去的, nginx发起的请求url host是http://192.168.1.62:8080
# 设置为default后，nginx自动把响应头中location host部分替换成当前用户请求的host部分
# 网上很多教程将此值设置成 off，禁用了替换，
# 这样用户浏览器收到302后跳到http://192.168.1.62:8080，直接将后端服务器暴露给浏览器
# 所以除非特殊需要，不要设置这种画蛇添足的配置
proxy_redirect default;
}
# 一个url重写的例子，浏览器请求 /page.go时，url被重写成/test/page.jsp
location ~ \.go$ {
rewrite ^(.*)\.go$ /test/$1\.jsp last;
}
#error_page 404 /404.html;
# redirect server error pages to the static page /50x.html
#
error_page 500 502 503 504 /50x.html;
location = /50x.html {
root html;
}
}
}三、fair策略的安装
fair策略：根据各个服务器的性能的不同，自动选择使用响应能力强的服务器。该策略是第三方提供的，所以要先安装。
安装步骤
1、下载 gnosek-nginx-upstream-fair-a18b409.tar.gz
2、解压 tar zxvf gnosek-nginx-upstream-fair-a18b409.tar.gz
3、将解压后的文件移动到 /usr/local目录下并 改名为 nginx-upstream-fair
4、将该模块添加到我们安装的nginx中
a、首先进入nginx-1.8.1源文件目录下在执行：
[root@iZ28b4kreuaZ nginx-1.8.1]# ./configure --prefix=/usr/local/nginx --add-module=/usr/local/nginx-upstream-fair/
b、执行：make 进行编译
c、进入 nginx-1.8.1/objs/下将最新的nginx启动项 覆盖原来的 /usr/local/nginx/sbin/nginx启动项。
[root@iZ28b4kreuaZ objs]# cp nginx /usr/local/nginx/sbin
d、开启Nginx 看看是可以使用
四、在分布式服务器集群中session共享问题
问题：当我们的用户在tomcat1服务器上登录后，tomcat1会保存用户的登录信息，但当用户的请求被代理服务器分配给tomcat2/tomcat3服务器时，这时就会出现tomcat2/tomcat3无法获取用户登录信息，从而导致用户需要重新登录的现象。我们有三种解决方案：
1、同一个用户的请求锁定在同一台服务器上，这样就不会存在session在不同服务器之间共享问题。这种方案简单，但缺乏容错性（一旦服务器故障，那用户的请求将被分配给其他服务器，这时就需要重新登录）
实现方式：设置集群策略为 ip_hash ；
upstream tomcats{
ip_hash;
}2、session复制方式: 当任何服务器中session值发生改变，他都会将该改变广播给其他服务器，当其他服务器收到广播后也做相应的改变，从而实现session在所有服务器中一直。缺点 当集群中tomcat服务器很多时会增加网络负荷，性能低下。实现方式：
a、在tomcat的server.xml中配置session广播
<!-- 基于网络广播的策略，一个节点session变化，其它节点同步复制，节点多或数据量大时性能低下 -->
<Cluster className="org.apache.catalina.ha.tcp.SimpleTcpCluster">
<Channel className="org.apache.catalina.tribes.group.GroupChannel">
<Receiver className="org.apache.catalina.tribes.transport.nio.NioReceiver"
address="192.168.6.223"
port="8080"/>
</Channel>
</Cluster>b、在我们的分布式应用的web.xml 中添加 682fa04e96c314670032152167ed6ade标签
682fa04e96c314670032152167ed6ade：作用是公告我们的应用可以处于集群环境中。
3、通过创建额外的共享空间用来管理session，一般我们使用分布式缓存技术redis、memcached缓存技术，在这里我么使用memcached。
a、memcached的安装：http://www.cnblogs.com/jalja/p/6121978.html
b、memcached 的 session共享原理
粘性共享：
非粘性：
c、tomcat访问memcached的相关环境(我们使用的是tomcat7)
1. 复制jar包到tomcat/lib目录，jar分三类
1）spymemcached.jar memcached java客户端
2）memcached相关的包 memcached-session-manager-{version}.jar 核心包 memcached-session-manager-tc{tomcat-version}-{version}.jar Tomcat版本相关的包
3）序列化工具包，有多种可选方案，不设置时使用jdk自带序列化，其它可选kryo，javolution,xstream,flexjson等 msm-{tools}-serializer-{version}.jar 其它序列化工具相关包 一般第三方序列化工具不需要实现serializable接口
d、配置Context，加入处理session的Manager MemcachedBackupSessionManager
Context配置查找顺序：
1)conf/context.xml 全局配置，作用于所有应用
2) conf/[enginename]/[hostname]/context.xml.default 全局配置，作用于指定host下全部应用
3) conf/[enginename]/[hostname]/[contextpath].xml 只作用于contextpath指定的应用
4) 应用META-INF/context.xml 只作用于本应用
5) conf/server.xml 0b91e91a62e5c21e473e50e4085bb2e5下 作用于Context docBase指定的应用
如果只希望session管理作用于特定应用，最好用3，4方式设置，希望作用全体，可用1，2，5设置
conf/context.xml的配置：
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<Context>
<WatchedResource>WEB-INF/web.xml</WatchedResource>
<WatchedResource>${catalina.base}/conf/web.xml</WatchedResource>
<!-- sticky session 最小配置-->
<!-- className 管理器类名 -->
<!-- memcachedNodes memcached服务器节点，以节点名：主机：端口形式表示，其中节点名随意命名，但不同tomcat间要一致 -->
<!-- sticky隐含默认值为true,此时为sticky session模式 -->
<!-- failoverNodes 仅适用于sticky模式， n1表示主要将session备份到n2,如果n2不可用，再用n1-->
<!-- 另一台服务器配置正好相反，这样保证将session保存到其它机器，避免整个机器崩溃时tomcat与session一起崩溃-->
<Manager className="de.javakaffee.web.msm.MemcachedBackupSessionManager"
memcachedNodes="n1:192.168.1.62:11211,n2:192.168.1.63:11211"
failoverNodes="n1"
/>
<!-- 经常用到的生产环境sticky(粘性)模式配置 -->
<Manager className="de.javakaffee.web.msm.MemcachedBackupSessionManager"
memcachedNodes="n1:192.168.1.62:11211,n2:192.168.1.63:11211"
failoverNodes="n1"
requestUriIgnorePattern=".*\.(jpg|png|css|js)$"
memcachedProtocol="binary"
transcoderFactoryClass="de.javakaffee.web.msm.serializer.kryo.KryoTranscoderFactory"
/>
<!-- 经常用到的生产环境non-sticky(非粘性模式)模式配置 -->
<Manager className="de.javakaffee.web.msm.MemcachedBackupSessionManager"
memcachedNodes="n1:192.168.1.62:11211,n2:192.168.1.63:11211"
sticky="false"
sessionBackupAsync="false"
lockingMode="auto"
requestUriIgnorePattern=".*\.(jpg|png|css|js)$"
memcachedProtocol="binary"
transcoderFactoryClass="de.javakaffee.web.msm.serializer.kryo.KryoTranscoderFactory"
/>
<!--
<Manager className="de.javakaffee.web.msm.MemcachedBackupSessionManager"
memcachedNodes="n1:192.168.1.62:11211,n2:192.168.1.63:11211"
#sticky模式，默认true
sticky="false"
#仅适用于sticky模式，n1表示主要将session备份到n2,如果n2不可用，再用n1
failoverNodes="n1"
#忽略的请求类型，这些类型请求不处理session
requestUriIgnorePattern=".*\.(jpg|png|css|js)$"
#例如context中设置sessionPath=/时，一个host下多个应用可能有相同session_id，
#此时向memcached写入时会造成混乱，可通过以下方式加前缀区分不同应用
storageKeyPrefix="static:name|context|host|webappVersion|context.hash|host.hash|多项组合，以,间隔"
#设置mecached协议数据传输方式，默认text，设为binary有助力性能提升
memcachedProtocol="binary"
#是否异步存储session变化，默认true，性能好，适用于sticky模式，
#non-sticky时建议设置为false，避免延迟造成信息不一致
sessionBackupAsync="false"
#仅适用于non-sticky模式，为避免同步编辑冲突，在修改session时锁定
#同步编辑一种可能发生的情况是在ajax请求时，同一页多个请求同时发起，可能会访问不同后端
#auto 读模式不锁写模式锁
#uriPattern模式，将URI+"?"+queryString与模式Regex匹配，如果匹配则锁定
lockingMode="none|all|auto|uriPattern:Regex"
#使用第三方序列化工具，提高序列化性能
#常用的第三方工具kryo, javolution, xstream等
#此时需要向tomcat/lib下添加相关jar包
transcoderFactoryClass="de.javakaffee.web.msm.serializer.kryo.KryoTranscoderFactory"
/>
-->
</Context>四、集群环境开发注意事项
1、实体类要序列化（ implements Serializable）
private static final long serialVersionUID = 3349238980725146825L;
2、获取客户端请求地址的方式 。在nginx-tomcat.conf中添加如下配置：
server {
location / {
proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr; # 真实的客户端IP }
}java代码：
public static String getIp(HttpServletRequest request){
String remoteIp =request.getRemoteAddr();
String headIp=request.getHeader("X-Real-IP");
return headIp==null?remoteIp:headIp;
}3、动静分离
把静态文件放在nginx服务器中（css、js、图片）