Redhat/CentOS7-环境虚拟机简单搭建Nginx+Tomcat负载均衡集群

　　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：

虚拟机Nginx服务器1:Redhat7.4--192.168.113.151--nginx1.9.15

虚拟机tomcat1服务器2:Redhat7.4--192.168.113.129--tomcat7.0.76

虚拟机tomcat2服务器3:Redhat7.4--192.168.113.151--tomcat7.0.76

所有虚拟机均使用NAT模式虚拟机共享主机IP地址，均关闭防火墙,安装了net-toos RPM包

Tomcat1 server配置

1.启动主机后关闭防火墙

systemctl disable firewalld.service //禁用开机启动防火墙服务

systemctl enable firewalld.service  //启用开机启动防火墙服务

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

systemctl start firewalld.service //启动防火墙服务

2.yum安装net-tools工具包 (部分CENT7.0新系统中没有netstat 和 ifconfig命令，安装此包即可解决)

yum -y install net-tools wget

3.安装配置Tomcat

>>检测本机是否安装Tomcat

systemctl status tomcat.service   /*或者*/    systemctl status tomcat

>>出现如下图所示，本机没有安装Tomcat

>>查看Tomcat信息

yum info tomcat

>>安装`Tomcat`

`yum -y install tomcat`

>>查看Tomcat是否安装成功

rpm -q tomcat

rpm -ql tomcat   //查看并列出详细路径信息

rpm -qa tomcat   //查看并列出所有已安装RPM包

>>执行命令后，出现如下图所示，表示安装成功

[root@localhost webapp1]# rpm -q tomcat

tomcat-7.0.76-8.el7_5.noarch

4、配置Tomcat环境变量

>>Tomcat默认安装路径/usr/share/tomcat/

>>在/etc/profile配置文件中加入Tomcat环境变量
CATALINA_BASE=/usr/share/tomcat

CATALINA_HOME=/usr/share/tomcat

export JAVA_HOME PATH CLASSPATH CATALINA_BASE CATALINA_HOME

>>快速更改Tomcat在启动时使用的Java选项
>>在JAVA_OPTS行添加。随意改变Xmx和MaxPermSize值，这些设置会影响Tomcat会使用多少内存：
JAVA_OPTS="-Djava.security.egd=file:/dev/./urandom -Djava.awt.headless=true -Xmx512m -XX:MaxPermSize=256m -XX:+UseConcMarkSweepGC"

>>保存并关闭profile文件，执行如下命令生效
source /etc/profile

>>使用如下命令查看Tomcat变量
echo $CATALINA_BASE
echo $CATALINA_HOME

5、启动Tomcat和无法访问原因

>>启动 Tomcat
systemctl start tomcat

>>查看Tomcat是否启动成功
systemctl status tomcat

已经跑起来了

>>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@localhost /]# netstat -ntap | grep 8080
tcp6 0 0 :::8080 :::* LISTEN 1136/java

>>在浏览器输入IP192.168.113.129:8080，无法访问，效果如下：

5.1、不能访问的原因
因为前面安装的是 tomcat 的基础服务，并没有安装浏览器管理界面，接下来我们需要安装管理包

执行命令firewall-cmd --zone=public --add-port=8080/tcp --permanent 永久开放8080端口，否则会导致无法访问

开放8080后执行 systemctl restart firewalld.service重启防火墙

5.2 开机启动Tomcat
systemctl enable tomcat.service

6、安装Tomcat管理包

>>安装Tomcat根页面（tomcat-webapps）和Tomcat Web应用程序管理器和Virtual Host Manager（tomcat-admin-webapps），请运行以下命令：

yum install -y tomcat-webapps tomcat-admin-webapps

>>安装在线文档（可选）
yum install -y tomcat-docs-webapp tomcat-javadoc

>>安装完成后，检查/usr/share/tomcat/webapps目录是否存在如下文件夹

7、访问Web界面

打开浏览器在地址栏输入`服务器IP:8080`,例如我的地址：`192.168.113.129:8080`，效果如下：

8.建立Java的web站点

(1).在根目录下建立一个web/webapp1目录，用于存放网站文件。

 mkdir -pv /web/webapp1

(2).在app目录下建立一个index.jsp的测试页面。

 vim /web/webapp1/index.jsp

<%@ page language="java" import="java.util.*" pageEncoding="UTF-8"%> //注释
<html>
 <head>
 <title>JSP test1 page</title> //测试页标题
 </head>
 <body>
 <% out.println("Welcome to test site,http://www.test1.com");%> //测试页主体内容
 </body>
</html>

(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@Redhat7~]# vim /usr/local/tomcat8/conf/server.xml 
<Host name="localhost" appBase="webapps"
 unpackWARs="true" autoDeploy="true">
<Context docBase="/web/webapp1" path="" reloadable="false">
</Context>

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
<html>
 <head>
 <title>JSP test2 page</title> //测试页标题
 </head>
 <body>
 <% out.println("Welcome to test site,http://www.test2.com");%> //测试页主体内容
 </body>
</html>

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.yum安装支持软件

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

3.解压并安装Nginx

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

wget http://http://nginx.org/download/nginx-1.9.15.tar.gz  //获取下载nginx tar

tar zxvf nginx-1.9.15.tar.gz -C /opt                  //解压nginx软件至/opt目录下
cd /opt/nginx-1.9.15/                                      //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/l，ocal/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

make //编译安装nginx

make install //编译安装nginx

4.配置nginx.conf

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

解除首行注释，启用修改首行nginx的用户 www 用户组 www

user www www;

(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 ~]#/usr/local/nginx/sbin/nginx                //启动nginx服务

[root@RedHat7-1 ~]#/usr/local/nginx/sbin/nginx -v           //查看nfinx版本

[root@RedHat7-1 ~]#/usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload   //重动nginx服务

[root@RedHat7-1 ~]#/usr/local/nginx/sbin/nginx -s stop    //停止nginx服务

[root@RedHat7-1 ~]#/usr/local/nginx/sbin/nginx -s start   //启动nginx服务

[root@RedHat7-1 ~]# netstat -ntap | grep nginx

tcp 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。