Nginx实现服务器端集群搭建
Nginx与Tomcat部署
前面课程已经将Nginx的大部分内容进行了讲解,我们都知道了Nginx在高并发场景和处理静态资源是非常高性能的,但是在实际项目中除了静态资源还有就是后台业务代码模块,一般后台业务都会被部署在Tomcat,weblogic或者是websphere等web服务器上。那么如何使用Nginx接收用户的请求并把请求转发到后台web服务器?
步骤分析:
1 | 1.准备Tomcat环境,并在Tomcat上部署一个web项目 |
环境准备(Tomcat)
浏览器访问:
1 | http://192.168.200.146:8080/demo/index.html |
获取动态资源的链接地址:
1 | http://192.168.200.146:8080/demo/getAddress |
本次课程将采用Tomcat作为后台web服务器
(1)在Centos上准备一个Tomcat
(2)准备一个web项目,将其打包为war
(3)启动tomcat进行访问测试。
1 | 静态资源: http://192.168.200.146:8080/demo/index.html |
环境准备(Nginx)
(1)使用Nginx的反向代理,将请求转给Tomcat进行处理。
1 | upstream webservice { |
(2)启动访问测试
学习到这,可能大家会有一个困惑,明明直接通过tomcat就能访问,为什么还需要多加一个nginx,这样不是反而是系统的复杂度变高了么?
那接下来我们从两个方便给大家分析下这个问题,
第一个使用Nginx实现动静分离
第二个使用Nginx搭建Tomcat的集群
Nginx实现动静分离
什么是动静分离?
动:后台应用程序的业务处理
静:网站的静态资源(html,javaScript,css,images等文件)
分离:将两者进行分开部署访问,提供用户进行访问。举例说明就是以后所有和静态资源相关的内容都交给Nginx来部署访问,非静态内容则交个类似于Tomcat的服务器来部署访问。
为什么要动静分离?
前面我们介绍过Nginx在处理静态资源的时候,效率是非常高的,而且Nginx的并发访问量也是名列前茅,而Tomcat则相对比较弱一些,所以把静态资源交个Nginx后,可以减轻Tomcat服务器的访问压力并提高静态资源的访问速度。
动静分离以后,降低了动态资源和静态资源的耦合度。如动态资源宕机了也不影响静态资源的展示。
如何实现动静分离?
实现动静分离的方式很多,比如静态资源可以部署到CDN、Nginx等服务器上,动态资源可以部署到Tomcat,weblogic或者websphere上。本次课程只要使用Nginx+Tomcat来实现动静分离。
需求分析
动静分离实现步骤
1.将demo.war项目中的静态资源都删除掉,重新打包生成一个war包,在资料中有提供。
2.将war包部署到tomcat中,把之前部署的内容删除掉
3.在Nginx所在服务器创建如下目录,并将对应的静态资源放入指定的位置
其中index.html页面的内容如下:
1 |
|
4.配置Nginx的静态资源与动态资源的访问
1 | upstream webservice{ |
5.启动测试,访问http://192.168.200.133/index.html
假如某个时间点,由于某个原因导致Tomcat后的服务器宕机了,我们再次访问Nginx,会得到如下效果,用户还是能看到页面,只是缺失了访问次数的统计,这就是前后端耦合度降低的效果,并且整个请求只和后的服务器交互了一次,js和images都直接从Nginx返回,提供了效率,降低了后的服务器的压力。
Nginx高可用解决方案
1 | 需要两台以上的Nginx服务器对外提供服务,这样的话就可以解决其中一台宕机了,另外一台还能对外提供服务,但是如果是两台Nginx服务器的话,会有两个IP地址,用户该访问哪台服务器,用户怎么知道哪台是好的,哪台是宕机了的? |
Keepalived
使用Keepalived来解决,Keepalived 软件由 C 编写的,最初是专为 LVS 负载均衡软件设计的,Keepalived 软件主要是通过 VRRP 协议实现高可用功能。
用了Keepalived后,解决方案如下:
环境搭建
环境准备
VIP | IP | 主机名 | 主/从 |
---|---|---|---|
192.168.200.133 | keepalived1 | Master | |
192.168.200.222 | |||
192.168.200.122 | keepalived2 | Backup |
keepalived的安装完成后,有两个文件需要我们认识下,一个是 /etc/keepalived/keepalived.conf
(keepalived的系统配置文件,我们主要操作的就是该文件),一个是/usr/local/sbin目录下的keepalived
,是系统配置脚本,用来启动和关闭keepalived
Keepalived配置文件介绍
打开keepalived.conf配置文件
这里面会分三部,第一部分是global全局配置、第二部分是vrrp相关配置、第三部分是LVS相关配置。
本次课程主要是使用keepalived实现高可用部署,没有用到LVS,所以我们重点关注的是前两部分
1 | global全局部分: |
1 | VRRP部分,该部分可以包含以下四个子模块 |
配置内容如下:
服务器1
1 | global_defs { |
服务器2
1 | ! Configuration File for keepalived |
访问测试
- 启动keepalived之前,咱们先使用命令
ip a
,查看192.168.200.133和192.168.200.122这两台服务器的IP情况。
- 分别启动两台服务器的keepalived
1 | cd /usr/local/sbin |
再次通过 ip a
查看ip
- 当把192.168.200.133服务器上的keepalived关闭后,再次查看ip
通过上述的测试,我们会发现,虚拟IP(VIP)会在MASTER节点上,当MASTER节点上的keepalived出问题以后,因为BACKUP无法收到MASTER发出的VRRP状态通过信息,就会直接升为MASTER。VIP也会”漂移”到新的MASTER。
上面测试和Nginx有什么关系?
我们把192.168.200.133服务器的keepalived再次启动下,由于它的优先级高于服务器192.168.200.122的,所有它会再次成为MASTER,VIP也会”漂移”过去,然后我们再次通过浏览器访问:
1 | http://192.168.200.222/ |
如果把192.168.200.133服务器的keepalived关闭掉,再次访问相同的地址
效果实现了以后, 我们会发现要想让vip进行切换,就必须要把服务器上的keepalived进行关闭,而什么时候关闭keepalived呢?应该是在keepalived所在服务器的nginx出现问题后,把keepalived关闭掉,就可以让VIP执行另外一台服务器,但是现在这所有的操作都是通过手动来完成的,我们如何能让系统自动判断当前服务器的nginx是否正确启动,如果没有,要能让VIP自动进行”漂移”,这个问题该如何解决?
keepalived之vrrp_script
keepalived只能做到对网络故障和keepalived本身的监控,即当出现网络故障或者keepalived本身出现问题时,进行切换。但是这些还不够,我们还需要监控keepalived所在服务器上的其他业务,比如Nginx,如果Nginx出现异常了,仅仅keepalived保持正常,是无法完成系统的正常工作的,因此需要根据业务进程的运行状态决定是否需要进行主备切换,这个时候,我们可以通过编写脚本对业务进程进行检测监控。
实现步骤:
- 在keepalived配置文件中添加对应的配置像
1 | vrrp_script 脚本名称 |
- 编写脚本
ck_nginx.sh
1 | #!/bin/bash |
Linux ps命令用于显示当前进程 (process) 的状态。
-C(command) :指定命令的所有进程
–no-header 排除标题
- 为脚本文件设置权限
1 | chmod 755 ck_nginx.sh |
- 将脚本添加到
1 | vrrp_script ck_nginx { |
- 如果效果没有出来,可以使用
tail -f /var/log/messages
查看日志信息,找对应的错误信息。 - 测试
问题思考:
通常如果master服务死掉后backup会变成master,但是当master服务又好了的时候 master此时会抢占VIP,这样就会发生两次切换对业务繁忙的网站来说是不好的。所以我们要在配置文件加入 nopreempt 非抢占,但是这个参数只能用于state 为backup,故我们在用HA的时候最好master 和backup的state都设置成backup 让其通过priority来竞争。