Nginx實(shí)現(xiàn)服務(wù)端集群搭建
1、Nginx與Tomcat部署
我們知道Nginx在高并發(fā)場景和處理靜態(tài)資源是非常高性能的，但是在實(shí)際項(xiàng)目中除了靜態(tài)資源還有就是后臺業(yè)務(wù)代碼模塊，一般后臺業(yè)務(wù)代碼模塊都會被部署在Tomcat，weblogic或者是websphere等web服務(wù)器上，那么如何使用Nginx接收用戶的請求并把請求轉(zhuǎn)發(fā)到后臺web服務(wù)器？
步驟分析：
- 準(zhǔn)備Tomcat環(huán)境，并在Tomcat上部署一個web項(xiàng)目；
- 準(zhǔn)備Nginx環(huán)境，使用Nginx接收請求，并把請求分發(fā)到Tomcat上。
upstream webservice {
server localhost:8080;
}
server {
listen 80;
server_name localhost;
location /demo {
proxy_pass http://webservice;
}
}2、動靜分離
什么是動靜分離？
- 動：后臺應(yīng)用程序的業(yè)務(wù)處理。
- 靜：網(wǎng)站的靜態(tài)資源（html，javaScript，css，images等文件）。
- 分離：將兩者分開部署訪問，提供用戶進(jìn)行訪問。舉例說明就是以后所有和靜態(tài)資源相關(guān)的內(nèi)容都交給Nginx來部署訪問，非靜態(tài)內(nèi)容則交給類似于Tomcat的服務(wù)器來部署訪問。
為什么要動靜分離？
- Nginx在處理靜態(tài)資源的時候，效率是非常高的，而且Nginx的并發(fā)訪問量也是名列前茅，而Tomcat則相對比較弱一些，所以把靜態(tài)資源交給Nginx后，可以減輕Tomcat服務(wù)器的訪問壓力并提高靜態(tài)資源的訪問速度。
- 動靜分離以后，降低了動態(tài)資源和靜態(tài)資源的耦合度。如動態(tài)資源宕機(jī)了也不影響靜態(tài)資源的展示。
如何實(shí)現(xiàn)動靜分離？
- 實(shí)現(xiàn)動靜分離的方式有很多，比如靜態(tài)資源部署到CDN、Nginx等服務(wù)器上，動態(tài)資源可以部署到Tomcat，weblogic或者websphere上。
3、Nginx動靜分離實(shí)現(xiàn)步驟
1、將demo.war項(xiàng)目中的靜態(tài)資源都刪除掉，重新打包生成一個war包；
2、將war包部署到tomcat中，把之前部署的內(nèi)容刪除掉；
進(jìn)入到tomcat的webapp目錄下，將之前的內(nèi)容刪除掉；
將新的war包復(fù)制到webapps下；
將tomcat啟動。
3、在Nginx所在服務(wù)器創(chuàng)建如下目錄，并將對應(yīng)的靜態(tài)資源放入指定的位置；
web/
images/
logo.png
mv.png
index.html
js/
jquery.min.js其中index.html頁面的內(nèi)容如下：
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>Title</title>
<script src="js/jquery.min.js"></script>
<script>
$(function () {
$.get("http://192.168.200.133/demo/getAddress", function (date) {
$("#msg").html(date);
});
});
</script>
</head>
<body>
<img src="images/logo.png"/>
<h1>Nginx如何將請求轉(zhuǎn)發(fā)到后端服務(wù)器</h1>
<h3 id="msg"></h3>
<img src="images/mv.png"/>
</body>
</html>4、配置Nginx的靜態(tài)資源與動態(tài)資源的訪問；
upstream webservice {
server localhost:8080;
}
server {
listen 80;
server_name localhost;
# 動態(tài)資源訪問。以/demo開頭的為動態(tài)資源
location /demo {
proxy_pass http://webservice;
}
# 靜態(tài)資源的訪問配置。以.png .jpg .gif .js 結(jié)尾的靜態(tài)資源訪問
location ~/.*\.(png|jpg|gif|js) {
# 根目錄在Nginx的html/web目錄下
root html/web;
}
# 首頁在Nginx的html/web目錄下的index.html
location / {
root html/web;
index index.html index.htm;
}
# 配置錯誤頁面
error_page 500 502 503 504 /50x.html;
location =/50x.html {
root html;
}
}5、啟動測試，訪問 http://localhost/index.html 。
假如某個時間點(diǎn)，由于某個原因?qū)е耇omcat后端服務(wù)器宕機(jī)了，我們再次訪問Nginx，會得到如下效果，用戶還是能看到頁面，只是缺失了訪問次數(shù)的統(tǒng)計(jì)，這就是前后端耦合度降低的效果，并且整個請求只和后端服務(wù)器交互了一次，js和images都直接從Nginx返回，提供了效率，降低了后端的服務(wù)器的壓力。
4、Nginx實(shí)現(xiàn)Tomcat集群搭建
在使用Nginx和Tomcat部署項(xiàng)目的時候，我們使用的是一臺Nginx服務(wù)器和一臺Tomcat服務(wù)器，效果圖如下：
那么問題來了，如果Tomcat真的宕機(jī)了，整個系統(tǒng)就不會完整，所以如何解決上述問題，一臺服務(wù)器宕機(jī)，那就多搭建幾臺Tomcat服務(wù)器，這樣的話就提升了后端服務(wù)器的可用性。這也就是我們常說的集群，搭建Tomcat的集群需要用到Nginx的反向代理和負(fù)載均衡的知識，具體如何實(shí)現(xiàn)呢？
環(huán)境準(zhǔn)備：
- 準(zhǔn)備3臺Tomcat，使用端口進(jìn)行區(qū)分（實(shí)際環(huán)境應(yīng)該是三臺服務(wù)器），修改server.xml，將端口分別修改為8080、8180、8280；
- 啟動Tomcat并訪問測試；
5、Nginx高可用解決方案
針對于上面提到的問題，我們來分析下想要解決上述問題，需要面臨哪些問題？
需要兩臺以上的Nginx服務(wù)器對外提供服務(wù)，這樣的話假如其中一臺宕機(jī)了，另外一臺還能對外提供服務(wù)，但是如果是兩臺Nginx服務(wù)器的話，會有兩個IP地址，用戶該訪問哪臺服務(wù)器，用戶怎么知道哪臺是好的，哪臺是宕機(jī)了呢？
5.1、Keepalived
使用Keepalived來解決，Keepalived軟件是由C編寫的，最初是專為LVS負(fù)載均衡軟件設(shè)計(jì)的，Keepalived軟件主要是通過VRRP協(xié)議實(shí)現(xiàn)高可用功能。
5.2、VRRP協(xié)議
VRRP（Virtual Route Redundancy Protocol）協(xié)議，翻譯過來為虛擬路由冗余協(xié)議。VRRP協(xié)議將兩臺或多臺路由器設(shè)備虛擬成一個設(shè)備，對外提供虛擬路由器IP，而在路由器組內(nèi)部，如果實(shí)際擁有這個對外IP的路由器如果工作正常的話就是MASTER，MASTER實(shí)現(xiàn)針對虛擬路由器IP的各種網(wǎng)絡(luò)功能。其他設(shè)備不擁有該虛擬IP，狀態(tài)為BACKUP，除了接收MASTER的VRRP狀態(tài)通告信息以外，不執(zhí)行對外的網(wǎng)絡(luò)功能。當(dāng)主機(jī)失效時，BACKUP將接管原先MASTER的網(wǎng)絡(luò)功能。
從上面的介紹信息獲取到的內(nèi)容就是VRRP是一種協(xié)議，那這個協(xié)議是用來干什么的？
- 選擇協(xié)議：VRRP可以把一個虛擬路由器的責(zé)任動態(tài)分配到局域網(wǎng)上的VRRP路由器中的一臺。其中的虛擬路由即Virtual路由群組創(chuàng)建的一個不真實(shí)存在的路由，這個虛擬路由也是有對應(yīng)的IP地址。而且VRRP路由1和VRRP路由2之間會有競爭選擇，通過選擇會產(chǎn)生一個Master路由和一個Backup路由。
- 路由容錯協(xié)議：Master路由和Backup路由之間會有一個心跳檢測，Master會定時告知Backup自己的狀態(tài)，如果在指定時間內(nèi)，Backup沒有接收到這個通知內(nèi)容，Backup就會替代Master成為新的Master。Master路由有一個特權(quán)就是虛擬路由和后端服務(wù)器都是通過Master進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞交互的，而備份結(jié)點(diǎn)則會直接丟棄這些請求和資源，不做處理，只是去監(jiān)聽Master的狀態(tài)。
用了Keepalived后，解決方案如下：
5.3、環(huán)境搭建
環(huán)境準(zhǔn)備：
| VIP | IP | 主機(jī)名 | 主/從 |
|---|---|---|---|
| 192.168.200.133 | keepalived1 | Master | |
| 192.168.200.222 | |||
| 192.168.200.122 | keepalived2 | Backup |
keepalived安裝：
1、從官方網(wǎng)站下載keepalived，官網(wǎng)地址https://keepalived.org/
2、將下載的資源上傳到服務(wù)器
keepalived-2.0.20.tar.gz
3、創(chuàng)建keepalived目錄，方便管理資源
mkdir keepalived
4、將壓縮文件進(jìn)行解壓縮，解壓縮到指定的目錄
tar -zxf keepalived-2.0.20.tar.gz -C keepalived
5、對keepalived進(jìn)行配置，編譯和安裝
cd keepalived/keepalived-2.0.20
./configure --sysconf=/etc --prefix=/usr/local
make && make install安裝完成后，有兩個文件需要我們認(rèn)識下，一個是/etc/keepalived/keepalived.conf（keepalived的系統(tǒng)配置文件，我們主要操作的就是該文件），一個是/usr/local/sbin目錄下的keepalived，是系統(tǒng)配置腳本，用來啟動和關(guān)閉keepalived。
5.4、Keepalived配置文件介紹
打開keepalived.conf配置文件。
這里面會分3部分，第一部分是global全局配置，第二部分是vrrp相關(guān)配置，第三部分是LVS相關(guān)配置。我們重點(diǎn)關(guān)注前兩部分。
第1臺服務(wù)器（192.168.200.133）
-global全局部分：
global_defs {
# 通知郵件，當(dāng)keepalived發(fā)送切換時需要發(fā)email給具體的郵箱地址
nitification_email {
tom@abc.com
jerry@abc.com
}
# 設(shè)置發(fā)件人的郵箱信息
notification_email_from zhangsan@abc.com
# 指定smtp服務(wù)地址
smtp_server 192.168.200.1
# 指定smtp服務(wù)連接超時時間
smtp_connect_timeout 30
# 運(yùn)行keepalived服務(wù)器的一個標(biāo)識，可以用作發(fā)送郵件的主題信息
router_id keepalived1
# 默認(rèn)是不跳過檢查，檢查收到的VRRP通告中的所有地址可能會比較耗時，設(shè)置此命令的意思是
# 如果通告與接收的上一個通告來自相同的master路由器，則不執(zhí)行檢查（跳過檢查）
vrrp_skip_check_adv_addr
# 嚴(yán)格遵守VRRP協(xié)議
vrrp_strict
# 在一個接口發(fā)送的兩個免費(fèi)ARP之間的延遲?？梢跃_到毫秒級，默認(rèn)是0
vrrp_garp_interval 0
vrrp_gna_interval 0
}
vrrp_instance VI_1 {
state MASTER
interface eth0
virtual_router_id 51
priority 100
advert_int 1
authentication {
auth_type PASS
auth_pass 1111
}
virtual_ipaddress {
192.168.200.222
}
}第2臺服務(wù)器（192.168.200.122）
-global全局部分：
global_defs {
# 通知郵件，當(dāng)keepalived發(fā)生切換時需要發(fā)email給具體的郵箱地址
nitification_email {
tom@abc.com
jerry@abc.com
}
# 設(shè)置發(fā)件人的郵箱信息
notification_email_from zhangsan@abc.com
# 指定smtp服務(wù)地址
smtp_server 192.168.200.1
# 指定smtp服務(wù)連接超時時間
smtp_connect_timeout 30
# 運(yùn)行keepalived服務(wù)器的一個標(biāo)識，可以用作發(fā)送郵件的主題信息
router_id keepalived1
# 默認(rèn)是不跳過檢查，檢查收到的VRRP通告中的所有地址可能會比較耗時，設(shè)置此命令的意思是
# 如果通告與接收的上一個通告來自相同的master路由器，則不執(zhí)行檢查（跳過檢查）
vrrp_skip_check_adv_addr
# 嚴(yán)格遵守VRRP協(xié)議
vrrp_strict
# 在一個接口發(fā)送的兩個免費(fèi)ARP之間的延遲?？梢跃_到毫秒級，默認(rèn)是0
vrrp_garp_interval 0
vrrp_gna_interval 0
}
vrrp_instance VI_1 {
state BACKUP
interface eth0
virtual_router_id 51
priority 90
advert_int 1
authentication {
auth_type PASS
auth_pass 1111
}
virtual_ipaddress {
192.168.200.222
}
}5.5、訪問測試
1、啟動keepalived之前，我們先使用命令 ip a，查看 192.168.200.133和192.168.200.122這兩臺服務(wù)器的IP情況。
2、分別啟動兩臺服務(wù)器的keepalived。
cd /usr/local/sbin./keepalived
再次通過 ip a 查看ip。
3、當(dāng)把 192.168.200.133 服務(wù)器上的keepalived關(guān)閉后，再次查看ip。
通過上述的測試，我們發(fā)現(xiàn)，虛擬IP（VIP）會在MASTER節(jié)點(diǎn)上，當(dāng)MASTER節(jié)點(diǎn)上的keepalived出問題后，因?yàn)锽ACKUP無法收到MASTER發(fā)出的VRRP狀態(tài)通過信息，就會直接升為MASTER。VIP也會“漂移”到新的MASTER。
上面測試和Nginx有什么關(guān)系？
我們把192.168.200.133服務(wù)器的keepalived再次啟動下，由于它的優(yōu)先級高于服務(wù)器192.168.200.122的，所以它會再次成為MASTER，VIP也會“漂移”過去，然后我們再次通過瀏覽器訪問http://192.168.200.222/則會請求192.168.200.133服務(wù)器。
如果把192.168.200.133服務(wù)器的keepalived關(guān)閉掉，再次訪問相同的地址，則會騎牛192.168.200.122服務(wù)器。
效果實(shí)現(xiàn)了以后，我們會發(fā)現(xiàn)要想讓vip進(jìn)行切換，就必須把服務(wù)器上的keepalived進(jìn)行關(guān)閉，而什么時候關(guān)閉keepalived呢？應(yīng)該是keepalived所在服務(wù)器的nginx出現(xiàn)問題后，把keepalived關(guān)閉掉，就可以讓VIP執(zhí)行另外一臺服務(wù)器，但是現(xiàn)在這所有的操作都是通過手動來完成的，我們?nèi)绾文茏屜到y(tǒng)自動判斷當(dāng)前服務(wù)器的nginx是否正確啟動，如果沒有，要能讓VIP自動“漂移”，這個問題該如何解決？
5.6、keepalived之vrrp_script
keepalived只能做到對網(wǎng)絡(luò)故障和keepalived本身的監(jiān)控，即當(dāng)出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障或者keepalived本身出現(xiàn)問題時，進(jìn)行切換，但是這些還不夠，我們還需要監(jiān)控keepalived所在服務(wù)器上的其他業(yè)務(wù)，比如Nginx，如果Nginx出現(xiàn)異常了，僅僅keepalived保持正常，是無法完成系統(tǒng)的正常工作的，因此需要根據(jù)業(yè)務(wù)進(jìn)程的運(yùn)行狀態(tài)決定是否需要進(jìn)行主備切換，這個時候，我們可以通過編寫腳本對業(yè)務(wù)進(jìn)程進(jìn)行監(jiān)測監(jiān)控。
實(shí)現(xiàn)步驟：
在keepalived配置文件中添加對應(yīng)的配置項(xiàng)；
vrrp_script 腳本名稱
{
script "腳本位置"
interval 3 # 執(zhí)行的時間間隔
weight -20 # 動態(tài)調(diào)整vrrp_instance的優(yōu)先級
}編寫腳本
ck_nginx.sh： #!/bin/bash num=`ps -C nginx --no-header | wc -l` if [ $num -eq 0 ];then /usr/local/nginx/sbin/nginx sleep 2 if [ `ps -C nginx --no-header | wc -l` -eq 0 ];then killall keepalived fi fi
Linux ps命令用于顯示當(dāng)前進(jìn)程（process）的狀態(tài)。-C（command）：指定命令的所有進(jìn)程；--no-header：排除標(biāo)題。
為腳本文件設(shè)置權(quán)限
chmod 755 ck_nginx.sh
將腳本添加到
vrrp_script ck_nginx {
script "/etc/keepalived/ck_nginx.sh" # 執(zhí)行腳本的位置
interval 2 # 執(zhí)行腳本的周期，秒為單位
weight -20 # 權(quán)重的計(jì)算方式
}
vrrp_instance VI_1 {
state MASTER
interface ens33
virtual_router_id 10
priority 100
...
track_script {
ck_nginx
}
}如果效果沒有出來，可以使用 tail -f /var/log/messages查看日志信息，找對應(yīng)的錯誤信息。
測試
問題思考：通常如果master服務(wù)死掉后backup會變成master，但是當(dāng)master服務(wù)又好了的時候master此時會搶占VIP，這樣就會發(fā)生兩次切換讀，對業(yè)務(wù)繁忙的網(wǎng)站來說是不好的。所以我們要在配置文件加入nopreempt非搶占，但是這個參數(shù)只能用于state為backup，故我們在用HA的時候最好master和backup的state都設(shè)置成backup，讓其通過priority來競爭。
到此這篇關(guān)于Nginx實(shí)現(xiàn)服務(wù)端集群搭建的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Nginx 服務(wù)端集群搭建內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！
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