Nginx是一種服務器軟件，也是一種高性能的http和反向代理服務器，同時還是一個代理郵件服務器。也就是說，我們在Nginx上可以發布網站，可以實現負載均衡（提高應答效率，避免服務器崩潰），還可以作為郵件服務器實現收發郵件等功能。而最常見的就是使用Nginx實現負載均衡。
Nginx與其他服務器的性能比較：
Tomcat服務器面向Java語言，是重量級的服務器，而Nginx是輕量級的服務器。Apache服務器穩定、開源、跨平臺，但是Apache服務器不支持高并發，Nginx能支持處理百萬級的TCP連接，10萬以上的并發連接，并且是一個很好的跨平臺服務器。
Nginx主要優點有可以實現高并發、部署簡單、內存消耗少、成本低等，主要缺點有rewrite功能不夠強大，模塊沒有Apache的多。
本篇主要講解 Nginx + Tomcat 反向代理和負載均衡的部署，以通俗實用為主。本篇文章每個部分之間沒有太大關系，可根據需求分開學習。
下來看一下Nginx反向代理的過程：
Nginx負載均衡的過程（會自動選擇壓力較小的服務器進行訪問）：
可以看出，負載均衡是通過反向代理的原理實現的，所以也稱 反向代理的負載均衡 。所以我們會部署負載均衡，那么反向代理也就會了。
總的來說，負載均衡實現的方式分為軟件實現和硬件實現兩種，硬件實現運行的效率非常高，但是對應的成本也非常高。軟件實現運行效率不如硬件，但是成本相對來說低得多。而使用Nginx服務器實現負載均衡，那么就是通過軟件的方式來實現負載均衡，并且Nginx本身支持高并發等。故而使用Nginx服務器實現負載均衡，能大大節約企業的成本，并且由于Nginx是服務器軟件，其執行效率也是非常高。本篇的目的也就是幫助大家使用Nginx實現負載均衡。
負載均衡的核心就是建立一個服務器集群，然后用戶首先訪問到第三方代理服務器（這里我們選用Nginx），然后由代理服務器選擇一個集群中的服務器，然后將請求引入選定的服務器（這里我們選用Tomcat）。
如下圖，通過反向代理我們實現下面的負載均衡，這里我們 假定 四臺服務器公網的ip，一臺做代理服務器，三臺做負載均衡下的服務器：
好了，整體架構已經基本上清晰了，下來我們來具體實現下：
提示：本篇我們基本上都是使用SSH進行相關操作的，Windows下可以嘗試安裝PuTTY，Mac下直接使用系統自帶的終端工具即可。
1.Linux下搭建Nginx服務器
我們在 192.168.2.20 這臺服務器上搭建Nginx服務器：
1）下載Nginx
2）上傳服務器Nginx安裝包
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$ scp ~/Downloads/nginx-1.10.2.tar.gz root@192.168.2.20:/usr/local |
3）安裝Nginx
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$ ssh root@192.168.2.20 //SSH連接# yum -y install gcc gcc-c++ autoconf automake //gcc、gcc-c++的庫文件# yum install -y pcre pcre-devel //安裝Nginx依賴包# yum install -y zlib zlib-devel |
注意：-y表示遇到判斷全部yes，autoconf表示自動配置，automake表示自動編譯。
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# cd /usr/local# tar -zxvf nginx-1.10.2.tar.gz //解壓縮# cd nginx-1.10.2 //切換到該目錄下# ./configure //配置# make# make install //安裝 |
檢驗是否完成安裝：
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# cd /usr/local# ls //如果存在nginx文件夾，則安裝成功 |
經過上面的安裝步驟和目錄設置，nginx的啟動程序就是/usr/local/nginx/sbin/nginx，默認配置文件是/usr/local/nginx/conf/nginx.conf，但是不建議直接編輯nginx.conf，一般我們都選擇新建配置文件，然后在新建的配置文件中修改端口、反向代理路徑等。
2.Nginx的啟動、停止、信號控制
1）啟動Nginx服務器（格式：Nginx可執行文件 -c Nginx配置文件）：
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# /usr/local/nginx/sbin/nginx -c /usr/local/nginx/conf/nginx.conf |
2）停止Nginx服務器：
停止Nginx服務器首先要查詢Nginx的主進程號(master process)，假設此處查詢得到1060（方便下面演示使用）：
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# ps -ef|grep nginx |
下來看如何停止Nginx服務器，停止Nginx有三種方式：
從容停止：
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# ps -ef|grep nginx //查看Nginx的主進程號(master process)，假設此處查詢得到1060# kill -quit 1060 |
快速停止：
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# kill -term 1060 |
強制停止：
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# pkill -9 nginx |
3）重啟Nginx服務器：
當我們修改了Nginx配置文件，需要重啟才能生效。我們在重啟之前還需要驗證配置文件的正確性，然后進行重啟操作：
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# /usr/local/nginx/sbin/nginx -t -c /usr/local/nginx/conf/nginx.conf //驗證# /usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload //重啟 |
4）平滑升級Nginx服務器
平滑升級不會停掉在運行著的進程，這些進程會繼續處理請求，但不會再接受新請求，在這些老進程在處理完還在處理的請求后，停止。此平滑升級的過程中，新開的進程會被處理。這就是平滑升級。
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# /usr/local/nginx/sbin/nginx -v //查看當前版本 |
下面進行平滑升級：
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# cd /usr/local# tar -zxvf nginx-1.11.6.tar.gz //解壓縮 新版本Nginx# cd nginx-1.11.6 //切換到該目錄下# ./configure //配置# make# cd /usr/local/nginx/sbin //打開 舊版本Nginx可執行文件位置# cp nginx nginx.old //備份 舊版本Nginx可執行文件，防止升級錯誤而無法恢復# cp -rfp /usr/local/nginx-1.11.6/objs/nginx /usr/local/nginx/sbin //復制新版本可執行文件到舊版本處# rm -f /usr/local/nginx-1.11.6.tar.gz //善后工作 刪除壓縮文件# rm -rf /usr/local/nginx-1.11.6 //刪除文件夾 |
至此，Nginx服務器平滑升級成功。
3.Nginx中負載均衡的實現
我們還是先連接SSH，然后進行下面操作（一般不建議修改默認主配置文件nginx.conf，所以我們新建負載均衡配置文件fzjh.conf，保證服務器安全，如下）：
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# cd /usr/local/nginx/conf# touch fzjh.conf# vi fzjh.conf //用vi編輯器打開文件，然后按鍵盤的i |
注意：vi編輯器中，鍵盤按 i 進入 INSERT 狀態，按 Esc 退出 INSERT 狀態。
然后輸入以下配置代碼（注釋部分按需開啟）：
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#設置低權限用戶，為了安全而設置的user nobody;#工作衍生進程數worker_processes 4;#設置錯誤文件存放路徑#error_log logs/error.log;#error_log logs/error.log notice;#error_log logs/error.log info;#設置pid存放路徑（pid是控制系統中重要文件）#pid logs/nginx.pid;#設置最大連接數events{ worker_connections 1024;}http{ #主要是用于設置一組可以在proxy_pass和fastcgi_pass指令中使用額代理服務器，默認負載均衡方式為輪詢 upstream tomcat_client { #設置同一個cookie的兩次/多次請求，請求的是同一臺服務器 ip_hash; #weight權重，默認1，權重越大訪問概率越大，backup備用服務器，服務器全部崩潰后啟動 server 192.168.2.21:8080 weight=5; server 192.168.2.22:8080 weight=5; server 192.168.2.23:8080 weight=5 backup; } #開啟gzip壓縮，開啟后，訪問網頁會自動壓縮 #gzip on; #指定服務器的名稱和參數 server { listen 80; server_name test.nginxtest.net; #設置字符 #charset koi8-r; #location / 指用根目錄做負載均衡 location / { proxy_pass http://tomcat_client; proxy_redirect default; #設置代理 proxy_set_header Host $host; proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr; } }} |
輸入完成后按下Esc，然后輸入：
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:wq! |
就可以保存并退出負載均衡的配置文件了，下來我們加載我們的配置文件：
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# /usr/local/nginx/sbin/nginx //啟動Nginx# /usr/local/nginx/sbin/nginx -c /usr/local/nginx/conf/fzjh.conf //加載配置文件 |
如果存在端口占用，可以使用如下命令Kill掉Nginx的程序：
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# killall -9 nginx |
至此，Nginx服務器部署完畢。下面我們開始部署負載均衡下的那三臺真實提供數據的服務器。
4.Linux下安裝jdk
我們在192.168.2.21、192.168.2.22、192.168.2.23這三臺服務器安裝jdk，以192.168.2.21為例：
1）下載jdk
2）上傳服務器jdk安裝包
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$ scp ~/Downloads/jdk-8u112-linux-x64.tar.gz root@192.168.2.21:/usr/local |
3）安裝jdk
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$ ssh root@192.168.2.21 //SSH連接# cd /usr/local# tar -zxvf jdk-8u112-linux-x64.tar.gz //解壓縮# mv jdk1.8.0_112/ jdk //將jdk1.8.0_112重命名為jdk# vi /etc/profile //用vi編輯器打開文件，然后按鍵盤的i |
下來我們移動光標至最后面，兩個回車換行，然后添加下面代碼配置java的環境變量：
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JAVA_HOME="/usr/local/jdk"CLASS_PATH="$JAVA_HOME/lib:$JAVA_HOME/jre/lib"PATH=".:$PATH:$JAVA_HOME/bin"CATALINA_HOME="/usr/local/tomcat"export JAVA_HOME CATALINA_HOME |
輸入完成后按下Esc，然后輸入：
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:wq! |
就可以保存并退出了。此時我們想讓其立即生效，則需要繼續輸入命令：
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# source /etc/profile |
此時profile文件就更新了，此時環境變量就配置成功了。下面我們驗證一下jdk是否安裝配置成功：
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# java -version |
如果返回java版本號則安裝成功。
5.Linux下搭建Tomcat服務器
我們在192.168.2.21、192.168.2.22、192.168.2.23這三臺服務器搭建Tomcat服務器，以192.168.2.21為例：
1）下載Tomcat
2）上傳服務器Tomcat安裝包
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$ scp ~/Downloads/apache-tomcat-8.5.9.tar.gz root@192.168.2.21:/usr/local |
3）安裝Tomcat
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$ ssh root@192.168.2.21 //SSH連接# cd /usr/local# tar -zxvf apache-tomcat-8.5.9.tar.gz //解壓縮# mv apache-tomcat-8.5.9/ tomcat //將apache-tomcat-8.5.9重命名為tomcat |
4）設置Tomcat網頁文件目錄
Tomcat默認網頁文件的路徑是 /usr/local/tomcat/webapps/ROOT，但是一般我們不在這里存放，我們在Linux根目錄新建 data/wwwroot 目錄：
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# mkdir /data //新建目錄# mkdir /data/www# mkdir /data/www/ROOT# cd /usr/local/tomcat/conf# vi server.xml //用vi編輯器打開server.xml配置文件，打開后鍵盤按i |
我們找到Host節點下的appBase=”webapps”，修改為：appBase="/data/www"
輸入完成后按下Esc，然后輸入：
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就可以保存并退出配置文件了，然后重啟Tomcat即可生效，此時Tomcat的網頁文件目錄就變成了 /data/www/ROOT 了。
配置Tomcat環境變量，我們在配置jdk的時候已經配置好了，可以回頭看一下。
6.Tomcat的啟動、停止
1）啟動Tomcat服務器
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# /usr/local/tomcat/bin/startup.sh |
2）停止Tomcat服務器：
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# /usr/local/tomcat/bin/shutdown.sh |
到此，Nginx + Tomcat 負載均衡 集群 已經部署完畢了。不過有了服務器，肯定也少不了數據庫，下面拓展一下Linux下安裝MySQL數據庫的方法。
7.Linux下安裝MySQL數據庫
我們重新找了 192.168.2.30 這臺服務器上MySQL數據庫：
1）下載MySQL數據庫
2）上傳MySQL數據庫安裝包
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$ scp ~/Downloads/mysql-5.1.51.tar.gz root@192.168.2.30:/usr/local |
3）安裝MySQL
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$ ssh root@192.168.2.30 //SSH連接# groupadd mysql //建立mysql的組# useradd mysql -g mysql //增加用戶mysql到mysql的組中# yum list|grep ncurses# yum -y install ncurses-devel# yum install ncurses-devel# cd /usr/local# tar -zxvf mysql-5.1.51.tar.gz //解壓縮# cd mysql-5.1.51# ./configure --prefix=/usr/local/mysql --with-mysqld-ldflags=-all-static --with-client-ldflags=-all-static --with-readline --with-sll //配置，設置安裝路徑，設置編譯mysql不帶共享庫，設置編譯client不帶共享庫，設置要以rmp的方式安裝tar包，設置以rmp的方式安裝opensll# make# make install //安裝，在make[4]的時候等待時間比較長，幾分鐘到十幾分鐘，都是正常現象# /usr/local/mysql/bin/mysql_install_db --user //對安裝好的MySQL進行初始化# cp ./support-files/mysql.server /etc/init.d/mysql //將MySQL啟動服務復制到系統中并重命名為mysql# cp ./support-files/my-medium.cnf /etc/my.cnf //復制規則文件# chmod 755 /etc/init.d/mysql //更改文件權限//文件權限由三個數字組成，第一位：文件擁有者的權限，第二位：文件擁有者同組的人的權限，第三位：文件擁有者非同組人的權限//7：可讀可寫可執行，5：可讀可執行# cd /usr/local/mysql# chown -R mysql . //將 /usr/local/mysql 的擁有者更改為mysql# chgrp -R mysql . //將 /usr/local/mysql 歸到mysql組中# ps -ef|grep mysql# kill -9 3632 //將mysql所有進程號依次殺死，這里假定是3632# /usr/local/mysql/bin/mysql_install_db --user=mysql //再次初始化# service mysql start //啟動MySQL# /usr/local/mysql/bin/mysqladmin -u root password '123456' //設置MySQL密碼 |
到此MySQL就安裝成功了，下來我們測試一下：
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# /usr/local/mysql/bin/mysql -u root -p |
如果輸入密碼后可以登進MySQL，那么就測試成功。下面我們設置MySQL允許開啟遠程連接：
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# /usr/local/mysql/bin/mysql -u root -pmysql> GRANT ALL PRIVILEGES ON *.* TO 'root'@'%' IDENTIFIED BY '123456' WITH GRANT OPTION;//創建用戶用于遠程連接（root：用戶名，%：所有電腦都可以連接，也可以設置某個ip地址運行連接，123456：密碼）mysql> flush privileges; //立即生效 |
下面我們查詢一下數據庫的用戶：
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mysql> SELECT DISTINCT CONCAT('User: ''',user,'''@''',host,''';') AS query FROM mysql.user;mysql> \q //登出 |
找一臺電腦測試一下，使用Navicat遠程登錄MySQL，登進成功。
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