Nginx + Tomcat 负载均衡集群 （群集 Cluster）
Nginx + Tomcat 负载均衡集群 （群集 Cluster）
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面试：
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面试：
····················
Nginx负载均衡默认是基于应用层的协议，从1.1版本起也支持四层协议 ，现在的nginx不仅支持7层也支持4层
nginx负载均衡调度状态：down、backup、max_fails、fial_timeout
nginx 的5种算法：轮询、least_conn（最小连接数）、ip_hash、fair 、url_hash
···············
什么是最小连接数，并举例说明
least-connected方式可以更公平的将负载分配到多个机器上面，使用least-connected ，nginx不会
将请求分发到繁忙的机器上面，而且将新的请求分发到较清闲的机器上面。
····················
负载就是客户对网站所造成的压力，也即客户对网站巨大的访问量
【1】1台tomcat能够最大连接数量为400个用户（但实际上能够正常访问200个，更多的话就会访问速度变得很慢），超过300基本都会报警了
【2】机器满足不了业务的需求，用户访问超过机器的访问数量就需要排队，
【3】机器坏了，瘫痪了
负载均衡的作用：支持更高的访问量，减少用户的等待时间（延时），并且解决一台机器的单点故障。
所以要用多台tomcat 也就是所谓的集群，大家一起工作。
负载均衡器或者说是负载调度器，由负载均衡器转交给后面的多台tomcat
nginx 的5种算法：轮询、least_conn（最小连接数）、ip_hash、fair 、url_hash
···············
什么是最小连接数，并举例说明
least-connected方式可以更公平的将负载分配到多个机器上面，使用least-connected ，nginx不会
将请求分发到繁忙的机器上面，而且将新的请求分发到较清闲的机器上面。
····················
负载就是客户对网站所造成的压力，也即客户对网站巨大的访问量
【1】1台tomcat能够最大连接数量为400个用户（但实际上能够正常访问200个，更多的话就会访问速度变得很慢），超过300基本都会报警了
【2】机器满足不了业务的需求，用户访问超过机器的访问数量就需要排队，
【3】机器坏了，瘫痪了
负载均衡的作用：支持更高的访问量，减少用户的等待时间（延时），并且解决一台机器的单点故障。
所以要用多台tomcat 也就是所谓的集群，大家一起工作。
负载均衡器或者说是负载调度器，由负载均衡器转交给后面的多台tomcat
~~~注意拓扑图中的单点（要考虑单点故障，是否需要备用服务器）~~~~~
养成看拓扑图查隐患的习惯
百度查：网卡的bonding ，如何配置
网卡bonding简介
网卡绑定就是把多张物理网卡通过软件虚拟成一个虚拟的网卡，配置完毕后，所有的物理网卡的ip和mac将会变成相同的。
多网卡同时工作可以提高网络速度，还可以实现网卡的负载均衡、冗余。
bonding常用的有三种模式
mode=0：平衡负载模式，有自动备援，但需要”Switch”支援及设定。
mode=1：自动备援模式，其中一条线若断线，其他线路将会自动备援。
mode=6：平衡负载模式，有自动备援，不必”Switch”支援及设定。
mode5和mode6不需要交换机端的设置，网卡能自动聚合，因为做bonding的这两块网卡是使用不同的MAC地址。mode4需要支持802.3ad。
mode0，mode2和mode3理论上需要静态聚合方式。
1、查看bond模块：
modprobe -l bond* 或者 modinfo bonding
2、查看所有网卡：
[master@uni-cloud ~]$ lspci | grep net
00:19.0 Ethernet controller: Intel Corporation 82579LM Gigabit Network Connection (rev 05)
05:00.0 Ethernet controller: Intel Corporation 82574L Gigabit Network Connection
养成看拓扑图查隐患的习惯
百度查：网卡的bonding ，如何配置
网卡bonding简介
网卡绑定就是把多张物理网卡通过软件虚拟成一个虚拟的网卡，配置完毕后，所有的物理网卡的ip和mac将会变成相同的。
多网卡同时工作可以提高网络速度，还可以实现网卡的负载均衡、冗余。
bonding常用的有三种模式
mode=0：平衡负载模式，有自动备援，但需要”Switch”支援及设定。
mode=1：自动备援模式，其中一条线若断线，其他线路将会自动备援。
mode=6：平衡负载模式，有自动备援，不必”Switch”支援及设定。
mode5和mode6不需要交换机端的设置，网卡能自动聚合，因为做bonding的这两块网卡是使用不同的MAC地址。mode4需要支持802.3ad。
mode0，mode2和mode3理论上需要静态聚合方式。
1、查看bond模块：
modprobe -l bond* 或者 modinfo bonding
2、查看所有网卡：
[master@uni-cloud ~]$ lspci | grep net
00:19.0 Ethernet controller: Intel Corporation 82579LM Gigabit Network Connection (rev 05)
05:00.0 Ethernet controller: Intel Corporation 82574L Gigabit Network Connection
建议关闭NetworkManager：
$chkconfig NetworkManager off
$service NetworkManager stop
模式6下bond0会使用eth0或eth1其中某一个网卡的mac地址，如果此mac地址对应的物理网卡down了，则存活的某一网卡继承此mac地址
（这mac地址是虚拟出来的，设备实际的mac地址是唯一且不变的），当然bond0 mac地址也是此值；此外mode0模式下查看会发现bond将所有的网卡mac地址虚拟成相同的mac地址
================================================
nginx 是一款http服务软件 ，能够支持高达50000个并发连接数的响应，拥有强大的静态资源处理能力，运行稳定，并且内存
cpu等系统资源消耗非常低，目前很多大型网站都用nginx服务器做后端网站程序的反向代理及负载均衡器，来提升整个网站的
负载并发能力。
nginx 特点：高并发、资源低消耗、不仅能做网站，还能做负载均衡器（即反向代理）
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Nginx + Tomcat 负载均衡集群实验
66主机 ： nginx tomcat
67主机 ： tomcat
·~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
66主机
[root@localhost ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
location ~* .jsp$ {
proxy_pass http://192.168.200.67:8080;
}
保存退出
[root@localhost ~]# nginx -t
[root@localhost ~]# killall -HUP nginx
[root@localhost ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
32 upstream tomcat_pool { //定义一个资源组，tomcat_pool 组名
33 server 192.168.200.66:8080 weight=1; //指定节点，weight=1 权重为1 ，默认权重为1
34 server 192.168.200.67:8080 weight=1;
35 }
49 location ~* .jsp$ {
50 proxy_pass http://tomcat_pool; //这里写成定义的组名即可
$chkconfig NetworkManager off
$service NetworkManager stop
模式6下bond0会使用eth0或eth1其中某一个网卡的mac地址，如果此mac地址对应的物理网卡down了，则存活的某一网卡继承此mac地址
（这mac地址是虚拟出来的，设备实际的mac地址是唯一且不变的），当然bond0 mac地址也是此值；此外mode0模式下查看会发现bond将所有的网卡mac地址虚拟成相同的mac地址
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nginx 是一款http服务软件 ，能够支持高达50000个并发连接数的响应，拥有强大的静态资源处理能力，运行稳定，并且内存
cpu等系统资源消耗非常低，目前很多大型网站都用nginx服务器做后端网站程序的反向代理及负载均衡器，来提升整个网站的
负载并发能力。
nginx 特点：高并发、资源低消耗、不仅能做网站，还能做负载均衡器（即反向代理）
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Nginx + Tomcat 负载均衡集群实验
66主机 ： nginx tomcat
67主机 ： tomcat
·~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
66主机
[root@localhost ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
location ~* .jsp$ {
proxy_pass http://192.168.200.67:8080;
}
保存退出
[root@localhost ~]# nginx -t
[root@localhost ~]# killall -HUP nginx
[root@localhost ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
32 upstream tomcat_pool { //定义一个资源组，tomcat_pool 组名
33 server 192.168.200.66:8080 weight=1; //指定节点，weight=1 权重为1 ，默认权重为1
34 server 192.168.200.67:8080 weight=1;
35 }
49 location ~* .jsp$ {
50 proxy_pass http://tomcat_pool; //这里写成定义的组名即可
# ####proxy_set_header Host $http_host; //如果出现访问页面400错误时，加上这一行代码，一般新版本会出现这个错误（做了一个头部的转向）
51 }
保存退出
[root@localhost ~]# nginx -t
[root@localhost ~]# killall -HUP nginx
51 }
保存退出
[root@localhost ~]# nginx -t
[root@localhost ~]# killall -HUP nginx
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在浏览器访问192.168.200.66/index.jsp 实现网页跳转
nginx新版本须注意：：如果后端服务器设置有类似防盗链或者根据http请求中的host字段来进行路由或者判断功能的话，
如果反向代理层的nginx不重写请求头中的host字段，将导致请求失败，报400错误。
如果反向代理层的nginx不重写请求头中的host字段，将导致请求失败，报400错误。
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nginx负载均衡算法 （5种）
【1】、轮询（默认）
每个请求按照时间顺序逐一分配到不同的后端服务，如果后端某台服务器死机，自动删除故障系统，使用户访问不受影响
upstream tomcat_pool { //定义一个资源组，tomcat_pool 组名
server 192.168.200.66:8080 weight=1; //指定节点，weight=1 权重为1 ，默认权重为1
server 192.168.200.67:8080 weight=1;
}
weight (轮询权重)
weight的值越大分配到的访问概率越高，主要用于后端每台服务器性能不均衡的情况下，
或者仅仅为在主从的情况下设置不同的权值，达到合理有效的利用主机资源。
server 192.168.200.66:8080 weight=1;
server 192.168.200.67:8080 weight=2; 数字越大，权重越高，被分配的请求越多
【2】、least_conn（企业中运用较多）
least-connected方式可以更公平的将负载分配到多个机器上面，使用least-connected ，nginx不会
将请求分发到繁忙的机器上面，而且将新的请求分发到较清闲的机器上面。
upstream tomcat_pool { //在这里加上 least_conn;
least_conn;
server 192.168.200.66:8080 weight=1;
server 192.168.200.67:8080 weight=1;
}
【3】ip_hash （将用户与后端服务器进行绑定，但是在企业中并不会用这种方式，
因为服务器出现故障，用户登录信息就会丢失，企业中将session信息统一放到后端，或者是服务器之间进行session信息的同步）
每个请求按访问IP的哈希结果分配，使来自同一个IP的访客固定访问一台后端服务器，
并且可以有效解决动态网页存在的session共享问题
upstream tomcat_server {
ip_hash;
server 192.168.200.112:8080 weight=1;
server 192.168.200.113:8080 weight=1;
}
【4】、fair
根据页面大小和加载时间长短来分配，也即根据后端服务器的响应时间来分配请求，
响应时间短的优先分配，nginx本身不支持fair，如果需要这种调度算法，则必须安装upstream_fair模块。
upstream tomcat_server {
fair;
server 192.168.200.112:8080 weight=1;
server 192.168.200.113:8080 weight=1;
}
【5】、url_hash
按访问的url的哈希结果来分配，使每个URL定向到一台后端服务器，可以进一步提高
后端缓存服务器的效率，nginx本身不支持url_hash算法，须安装hash
upstream tomcat_server {
hash $request_uri;
hash_method crc32;
server 192.168.200.112:8080 weight=1;
server 192.168.200.113:8080 weight=1;
}
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nginx负载均衡算法 （5种）
【1】、轮询（默认）
每个请求按照时间顺序逐一分配到不同的后端服务，如果后端某台服务器死机，自动删除故障系统，使用户访问不受影响
upstream tomcat_pool { //定义一个资源组，tomcat_pool 组名
server 192.168.200.66:8080 weight=1; //指定节点，weight=1 权重为1 ，默认权重为1
server 192.168.200.67:8080 weight=1;
}
weight (轮询权重)
weight的值越大分配到的访问概率越高，主要用于后端每台服务器性能不均衡的情况下，
或者仅仅为在主从的情况下设置不同的权值，达到合理有效的利用主机资源。
server 192.168.200.66:8080 weight=1;
server 192.168.200.67:8080 weight=2; 数字越大，权重越高，被分配的请求越多
【2】、least_conn（企业中运用较多）
least-connected方式可以更公平的将负载分配到多个机器上面，使用least-connected ，nginx不会
将请求分发到繁忙的机器上面，而且将新的请求分发到较清闲的机器上面。
upstream tomcat_pool { //在这里加上 least_conn;
least_conn;
server 192.168.200.66:8080 weight=1;
server 192.168.200.67:8080 weight=1;
}
【3】ip_hash （将用户与后端服务器进行绑定，但是在企业中并不会用这种方式，
因为服务器出现故障，用户登录信息就会丢失，企业中将session信息统一放到后端，或者是服务器之间进行session信息的同步）
每个请求按访问IP的哈希结果分配，使来自同一个IP的访客固定访问一台后端服务器，
并且可以有效解决动态网页存在的session共享问题
upstream tomcat_server {
ip_hash;
server 192.168.200.112:8080 weight=1;
server 192.168.200.113:8080 weight=1;
}
【4】、fair
根据页面大小和加载时间长短来分配，也即根据后端服务器的响应时间来分配请求，
响应时间短的优先分配，nginx本身不支持fair，如果需要这种调度算法，则必须安装upstream_fair模块。
upstream tomcat_server {
fair;
server 192.168.200.112:8080 weight=1;
server 192.168.200.113:8080 weight=1;
}
【5】、url_hash
按访问的url的哈希结果来分配，使每个URL定向到一台后端服务器，可以进一步提高
后端缓存服务器的效率，nginx本身不支持url_hash算法，须安装hash
upstream tomcat_server {
hash $request_uri;
hash_method crc32;
server 192.168.200.112:8080 weight=1;
server 192.168.200.113:8080 weight=1;
}
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nginx负载均衡调度状态
在nginx upstream模块中，可以设定每台后端服务器在负载均衡调度中的状态，常用的状态
如下：
down：表示当前server不参与负载均衡(在做维护或者代码上线的时候把一部分服务器标记为down,进行上线，叫做ab发布，灰度发布，这样一来用户可以继续进行访问)
backup：备份机器，有机器故障才会请求backup机器（找一台空闲的机器做备胎）
max_fails（很重要 ）：允许请求失败次数，默认为1（通常设定的值为2或者3），当超过最大次数时返回proxy_next_upstream模块定义的错误
fial_timeout（很重要）：请求失败超时时间，在经历了max_fails次失败后，暂停服务的时间，max_fails和fail_timeout可以一起使用。
eg:
upstream tomcat_server {
server 192.168.200.112:8080 weight=1 down;
server 192.168.200.113:8080 weight=1;
}
upstream tomcat_server {
server 192.168.200.112:8080 weight=1 max_fails=3 fail_timeout=10s;
server 192.168.200.113:8080 weight=1 max_fails=3 fail_timeout=10s;
}
~~~~~
在nginx中http、https、fastcgi、uwsgi、scgi、and memcached 的负载均衡都是通过反向代理实现的，
要配置http的负载均衡只需要将http协议改成https就可以了，其他配置不变。
要实现fastcgi、uwsgi、scgi、and memcached的负载均衡可以分别使用 fastcgi_pass 、uwsgi_pass 、scgi_pass 、and memcached_pass指令。
在nginx upstream模块中，可以设定每台后端服务器在负载均衡调度中的状态，常用的状态
如下：
down：表示当前server不参与负载均衡(在做维护或者代码上线的时候把一部分服务器标记为down,进行上线，叫做ab发布，灰度发布，这样一来用户可以继续进行访问)
backup：备份机器，有机器故障才会请求backup机器（找一台空闲的机器做备胎）
max_fails（很重要 ）：允许请求失败次数，默认为1（通常设定的值为2或者3），当超过最大次数时返回proxy_next_upstream模块定义的错误
fial_timeout（很重要）：请求失败超时时间，在经历了max_fails次失败后，暂停服务的时间，max_fails和fail_timeout可以一起使用。
eg:
upstream tomcat_server {
server 192.168.200.112:8080 weight=1 down;
server 192.168.200.113:8080 weight=1;
}
upstream tomcat_server {
server 192.168.200.112:8080 weight=1 max_fails=3 fail_timeout=10s;
server 192.168.200.113:8080 weight=1 max_fails=3 fail_timeout=10s;
}
~~~~~
在nginx中http、https、fastcgi、uwsgi、scgi、and memcached 的负载均衡都是通过反向代理实现的，
要配置http的负载均衡只需要将http协议改成https就可以了，其他配置不变。
要实现fastcgi、uwsgi、scgi、and memcached的负载均衡可以分别使用 fastcgi_pass 、uwsgi_pass 、scgi_pass 、and memcached_pass指令。