目录

#1.1案例概述

  1.1.1案例前置知识点

  1.1.2案例环境

#2.1案例实施

  2.1.1实施准备

  2.1.2查看JDK是否安装

  2.1.3安装配置Tomcat

  2.1.4Tomcat主配置文件说明

  2.1.5建立Java的Web站点

#3.1Nginx+Tomcat负载均衡，动静分离群集的实验案例

  3.1.1案例概述

  3.1.2案例环境

  3.1.3案例实施

  3.1.4Nginx服务器配置

  3.1.5测试效果

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1.1案例概述

   目前，IBM 的 WebSphere 及 Oracle 的 WebLogic 占据了市面上 Java 语言 Web 站点的大部分份额。这两种软件以其无与伦比的性能及可靠性等优势被广泛应用于大型互联网公司的 Web 场景中，但是其高昂的价格也使得小型互联网公司对此望而却步。

   Tomcat 自 5.x 版本以来，其性能上已经得到了大幅的提升，再加上其开放性的框架和可二次开发等特性，已经完全可以用在访问量不是很大的生产环境下。目前，大多数用于 JSP 技术开发的电子商务网站基本应用了 Tomcat，而且 Tomcat 的 Servlet 和 JSP 这两种 API 也完全可以适用于 V3 版移联建站管理系统。

1.1.1案例前置知识点

（1）Tomcat 简介
     名称由来：Tomcat 最初是由 Sun 的软件构架师詹姆斯・邓肯・戴维森开发的。后来他帮助将其变为开源项目，并由 Sun 贡献给 Apache 软件基金会。由于大部分开源项目 O’Reilly 都会出一本相关的书，并且将其封面设计成某个动物的素描，因此他希望将此项目以一个动物的名字命名，因为他希望这种动物能够自己照顾自己，最终，他将其命名为 Tomcat（公猫）。而 O’Reilly 出版的介绍 Tomcat 的书籍的封面也被设计成了一个公猫的形象。而 Tomcat 的 Logo 兼吉祥物也被设计成了一只公猫。
    其实 Tomcat 在开始研发的时候并不叫这个名字，早期 Tomcat 项目的名字叫 Catalina，所以当我们安装完 Tomcat 后会发现安装路径下面有很多和 Catalina 有关的目录和文件，而这些文件通常也是我们使用或者配置 Tomcat 的重要文件。
（2）应用场景
    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，在中小型系统和并发访问用户不是很多的场合下被普遍使用，是开发和调试 JSP 程序的首选。一般来说，Tomcat 虽然和 Apache 或者 Nginx 这些 Web 服务器一样，具有处理 HTML 页面的功能，然而由于其处理静态 HTML 的能力远不及 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，如图 5.1 所示。

1.1.2案例环境

主机	IP 地址	操作系统	应用
Tomcat 服务器	OpenEuler24	192.168.10.101	apache-tomcat-9.0.8

2.1案例实施

2.1.1实施准备

（1）关闭防火墙

[root@localhost ~]# systemctl stop firewalld
[root@localhost ~]# setenforce 0

 （2）在安装Tomcat之前必须安装JDK

     JDK 的全称是 Java Development Kit，是 Sun 公司免费提供的 Java 语言的软件开发工具包，其中包含 Java 虚拟机（JVM）。编写好的 Java 源程序经过编译可形成 Java 字节码，只要安装了 JDK，就可以利用 JVM 解释这些字节码文件，从而保证了 Java 的跨平台性。

     在平台兼容性方面，JDK 作为解释字节码文件并据此调用操作系统 API 实现对应功 Java 虚拟机，与操作系统类型和平台位数密切相关，因此存在不同类型的版本，而 Tomcat 也具有上述特征，默认情况下 JDK 已经安装，所以需要预先下载 Tomcat，本章中所使用的 Tomcat 软件的源码包为 apache-tomcat-9.0.8.tar.gz。

2.1.2查看JDK是否安装

[root@localhost tomcat9]# java -version
java version "1.8.0_171"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_171-b11)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.171-b11, mixed mode)

2.1.3安装配置Tomcat

（1）Tomcat的安装和配置

[root@localhost ~]# tar xf apache-tomcat-9.0.8.tar.gz

（2）解压并移动到/usr/local下

[root@localhost ~]# mv apache-tomcat-9.0.8/ /usr/local/tomcat9

（3）启动tomcat

[root@localhost tomcat9]# /usr/local/tomcat9/bin/startup.sh
Using CATALINA_BASE:  /usr/local/tomcat9
Using CATALINA_HOME:  /usr/local/tomcat9
Using CATALINA_TMPDIR: /usr/local/tomcat9/temp
Using JRE_HOME:       /usr
Using                 CLASSPATH: /usr/local/tomcat9/bin/bootstrap.jar:/usr/local/tomcat9/bin/tomcat-juli.jar
Tomcat started.

Tomcat默认运行在8080端口

[root@localhost ~]# netstat -anpt | grep 8080
tcp6  0  0 ::8080 :::*  LISTEN  2809/java

（4）打开浏览器验证

2.1.4Tomcat主配置文件说明

xml
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
......                             //省略部分内容
<Server port="8005" shutdown="SHUTDOWN">
// Tomcat 关闭端口,默认只对本机地址开放,可以在本机通过 telnet 127.0.0.1 8005
访问
// 对 Tomcat 进行关闭操作
......                             //省略部分内容
<Connector port="8080" protocol="HTTP/1.1" connectionTimeout="20000"
redirectPort="8443" />
//Tomcat 启动的默认端口号 8080,可以根据需要进行更改......                             //省略部分内容<!-- Define an AJP 1.3 Connector on port 8009 -->
<Connector port="8009" protocol="AJP/1.3" redirectPort="8443" />
//Tomcat 启动 AJP 1.3 连接器时默认的端口号,可以根据需要进行更改
......                             //省略部分内容
//以下为 Tomcat 定义虚拟主机时的配置及日志配置
<Host   name="localhost"    appBase="webapps"    unpackWARs="true"
autoDeploy="true">
<!-- SingleSignOn valve, share authentication between web applications
Documentation at: /docs/config/valve.html -->
<!--
<Valve className="org.apache.catalina.authenticator.SingleSignOn" /> -->
<!-- Access log processes all example.
Documentation at: /docs/config/valve.html
Note: The pattern used is equivalent to using pattern="common" -->
<Valve className="org.apache.catalina.valves.AccessLogValve" directory =
"logs"prefix="localhost_access_log." suffix=".txt"
pattern="%h %l %u %t &quot ;%r&quot ; %s %b" /></Host>
</Engine>
</Service>
</Server>

 2.1.5建立Java的Web站点

（1）在根目录下建立一个web目录，并在里面建立一个webapp1目录，用于存放网站文件。

[root@localhost ~]# mkdir -pv /web/webapp1
mkdir: created directory "/web"
mkdir: created directory "/web/webapp1"

 （2）在webapp1目录下建立一个index.jsp的测试页面。

[root@localhost ~]# vim /web/webapp1/index.jsp
<%@ page language="java" import="java.util.*" pageEncoding="UTF-8"%> <html>
<head>
<title>JSP test1 page</title> </head>
<body>
<% out.println("动态页面 1,http://www.test1.com");%> </body>
<body>
<div>静态页面的图片 1</div><br><img src="logo.jpg">
</body></html>

 （3）修改Tomcat的server.xml文件。

plaintext
[root@localhost ~]# vim /usr/local/tomcat9/conf/server.xml
......省略部分内容
<Host name="localhost"  appBase="webapps"unpackWARs="true" autoDeploy="true"><!-- SingleSignOn valve, share authentication between web applicationsDocumentation at: /docs/config/valve.html --><!--<Valve className="org.apache.catalina.authenticator.SingleSignOn" />--><!-- Access log processes all example.Documentation at: /docs/config/valve.htmlNote: The pattern used is equivalent to using pattern="common" --><Valve className="org.apache.catalina.valves.AccessLogValve"directory="logs" prefix="localhost_access_log" suffix=".txt"pattern="%h %l %u %t &quot;%r&quot; %s %b" /><Context docBase="/web/webapp1" path="" reloadable="false" ></Context>
</Host>
//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"......省略部分内容

（4）关闭Tomcat，再重新启动。

[root@localhost ~]# /usr/local/tomcat9/bin/shutdown.sh
[root@localhost ~]# /usr/local/tomcat9/bin/startup.sh

 （5）确认Web站点

3.1Nginx+Tomcat负载均衡，动静分离群集的实验案例

3.1.1案例概述

   通常情况下，一台 Tomcat 站点由于可能出现单点故障及无法应付过多客户复杂多样的请求等问题，不能单独应用于生产环境下，所以需要一套更可靠的解决方案来完善 Web 站点架构。

   Nginx 是一款非常优秀的 http 服务器软件，它能够支持高达 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，来提升整个站点的负载并发能力。

   Nginx 是一个非常强大的静态 web 服务，Tomcat 处理动态请求效率不高，而一般网站大多数的内容都是静态文件（如图片、html、css、js 等），经过 Nginx 前端的反向代理加速和过滤，后端 Tomcat 处理请求的压力便可大大减少，只需负责处理动态内容就可以了。在性能与稳定性的权衡下，使用 Nginx+Tomcat 搭配便可让它们在各自擅长的领域大展拳脚。

    本案例介绍以 Nginx 作为负载均衡器、静态页面处理，Tomcat 作为应用服务器的负载群集、动态页面处理的设置方法。网站拓扑架构如图 5.4 所示。

3.1.2案例环境

主机	IP 地址	操作系统	应用
Tomcat1 服务器	OpenEuler24	192.168.10.101	apache-tomcat-9.0.8
Tomcat2 服务器	OpenEuler24	192.168.10.102	apache-tomcat-9.0.8
Nginx 服务器	OpenEuler24	192.168.10.103	nginx-1.26.3

 3.1.3案例实施

1.Tomcat2 server配置

      Tomcat2 server 配置方法基本同 Tomcat1，其中包括：
    （1）关闭防火墙。
    （2）确认是否安装 JDK，JAVA 版本与 Tomcat1 server 保持一致。
   （3）安装配置 Tomcat，版本与 Tomcat1 server 保持一致。
   （4）创建 /web/webapp1 目录，修改 Tomcat 配置文件 server.xml，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，为了区别将测试页面 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"%> <html>
<head>
<title>JSP test2 page</title> </head>
<body>
<% out.println("动态页面 2,http://www.test2.com") ;%> </body>
<body>
<div>动态页面的图片 2</div><br><img src="logo.jpg">
</body>
</html>

3.1.4Nginx服务器配置

   在 Nginx 服务器 192.168.10.103 上安装 Nginx，反向代理到两个 Tomcat 站点，并实现负载均衡。
（1）关闭防火墙。

[root@localhost ~]# systemctl stop firewalld
[root@localhost ~]# setenforce 0

（2）安装相关软件包。

[root@localhost ~]# dnf install -y gcc make pcre-devel zlib-devel openssl-devel perl-ExtUtils-MakeMaker

（3）解压并安装 Nginx。

[root@localhost ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf

[root@nodel ~]# useradd -M -s /sbin/nologin nginx
[root@localhost ~]# tar zxf nginx-1.26.3.tar.gz
[root@localhost ~]# cd nginx-1.26.3
[root@localhost nginx-1.26.3]# ./configure --prefix=/usr/local/nginx --user=nginx --group=nginx --with-http_ssl_module --with-http_v2_module --with-pcre
[root@localhost nginx-1.26.3]# make && make install

（4）配置 nginx.conf。
     配置命令如下：

[root@localhost ~]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf

   在 http {…} 中加入以下代码，设定负载均衡的服务器列表，weight 参数表示权重，权重越高，被分配到的概率越大。为了使测试效果比较明显，我们把权重设置为一样。

upstream tomcat_server {
server 192.168.10.101:8080 weight=1;
server 192.168.10.102:8080 weight=1;
}

下面是编辑 Nginx 静态页面文件。

[root@nginx conf]# vim /usr/local/nginx/html/index.html
server {
listen 80;
server_name localhost;
#charset koi8-r; 把 #号去掉，utf-8
#access_log logs/host.access.log main;
location ~ .jsp{ proxy_set_header Hosthost; 
proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
proxy_set_header Client-IP $remote_addr;
proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
proxy_pass http://tomcat_server;
}
location ~ .(gif|jpg|jpeg|png|bmp|swf|css)$ {
root /usr/local/nginx/html/img;
expires 30d;
}
location / {
root html;
index index.html index.htm;
}
…… // 省略部分内容
…… // 省略部分内容
}

下面在 Nginx 上准备静态图片。

[root@nginx ~]# mkdir /usr/local/nginx/html/img // 创建静态文件目录
[root@nginx ~]# cp /root/logo.jpg/usr/local/nginx/html/img

测试 Nginx 配置文件是否正确。

[root@localhost ~]# /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

启动 Nginx 服务。

[root@localhost ~]# /usr/local/nginx/sbin/nginx -c /usr/local/nginx/conf/nginx.conf

查看 Nginx 服务进程。

root@localhost ~]# ps aux | grep nginx
root 5279 0.0 0.0 9836 2264 ? Ss 09:00 0:00 nginx: master process /usr/local/nginx/sbin/nginx -c /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
nginx 5280 0.0 0.0 11568 4052 ? S 09:00 0:00 nginx: worker process
root 5315 0.0 0.1 21988 7852 pts/0 S+ 09:03 0:00 grep --color=auto nginx

nginx 查看端口号及 PID 进程号。

[root@localhost ~]# netstat -anpt | grep nginx
tcp 0 0 0.0.0.0:80 0.0.0.0:* LISTEN 13304/nginx: master

3.1.5测试结果   

      打开浏览器访问 http://192.168.10.103/index.jsp。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来回切换。第一次访问，出现 test1 的测试页面，并且能正常加载 nginx 上的静态页面图片，如图 5.6 所示。刷新后，第二次访问，出现 test2 的测试页面，如图 5.7 所示。