開發人員學Linux(5)：CentOS7編譯安裝Nginx並搭建Tomcat負載均衡環境
1.前言
在上一篇講述了JMeter的使用，在本篇就可以應用得上了。本篇將講述如何編譯安裝Nginx並利用前面的介紹搭建一個負載均衡測試環境。
2.軟體準備
Nginx-1.12.0，下載地址：https://nginx.org/download/nginx-1.12.0.tar.gz
Tomcat8（本系列已介紹過如何下載和安裝）
JMeter（本系列已介紹過如何下載和使用）
注：VirtualBox宿主機IP為“192.168.60.16，虛擬機器IP為：192.168.60.198，虛擬機器通過橋接方式接入網際網路。
3.安裝Nginx-1.12.0
3.1安裝前準備
3.1.1新增nginx使用者及使用者組
useraddnginx-s/sbin/nologin–M
上面的命令建立了名為nginx的使用者和使用者組，並且nginx使用者無法登入系統（-s /sbin/nologin限制），可以通過id nginx命令檢視：
[[email protected]~]#idnginx uid=1001(nginx)gid=1001(nginx)groups=1001(nginx)
3.1.2安裝編譯環境
在Linux下基本上都是用gcc或gcc-c++來編譯的，所以這裡通過如下命令來安裝：
yuminstallgcc*-y
另外，編譯nginx還需要安裝一些依賴庫，通過下面的命令來安裝：
yuminstallpcrepcre-developensslopenssl-develzlibzlib-devel–y
3.1.3下載nginx-1.12.0
可以通過wget來下載，如果執行時提示找不到wget命令可通過yum install wget –y來安裝，通過wget下載nginx-1.12.0的命令為：
wget-chttps://nginx.org/download/nginx-1.12.0.tar.gz
3.1.4編譯並安裝Nginx
我們假設執行/root目錄執行wget來下載nginx-1.12.0.tar.gz，那麼下載後的檔案將存在/root目錄下。
解壓檔案：
tarzxf./nginx-1.12.0.tar.gz cd./nginx-1.12.0 ./configure--user=nginx–group=nginx–prefix=/usr/local/nginx-1.12.0–with-http_stub_status_module–with_http_ssl_module make makeinstall
注：“./configure --user=nginx –group=nginx –prefix=/usr/local/nginx-1.12.0 –with-http_stub_status_module –with_http_ssl_module”表示Nginx將會以剛剛建立的nginx這個使用者的許可權來執行，安裝目錄在/usr/local/nginx-1.12.0，並附有http_stub_status和http_ssl模組。
如果不出錯的話，將會在/usr/local/nginx-1.12.0安裝Nginx。
3.1.5將nginx配置成服務
通過上面的操作，nginx可以通過命令列啟動，但nginx服務未被加入到開機自啟動列表，重啟伺服器後，未發現nginx服務，我們需要手動加入開機自啟動。
通過vim /lib/systemd/system/nginx.service來新增nginx.service檔案，並輸入如下內容：
[Unit] Description=nginx1.12.0 After=network.target [Service] Type=forking ExecStart=/usr/local/nginx-1.12.0/sbin/nginx ExecReload=/usr/local/nginx-1.12.0/sbin/nginx-sreload ExecStop=/usr/local/nginx-1.12.0/sbin/nginx-squit PrivateTmp=true [Install] WantedBy=multi-user.target
注意：如果不是安裝在/usr/local/nginx-1.12.0/目錄下，請根據實際安裝路徑修改ExecStart、ExecReload、ExecStop中的值。
更改nginx.service為可執行：
chmod755/lib/systemd/system/nginx.service
設定開機自啟動
systemctlenablenginx.service
至此，已將nginx設定為隨系統啟動了，在這裡使用systemctl start nginx來啟動（如果不嫌麻煩也可以重啟CentOS7）。
可以在瀏覽器中輸入http://localhost來檢視效果。為方便截圖，我在宿主機中開啟觀看效果，虛擬機器的IP我設定為：192.168.60.198，效果如下圖所示：
注：為防止我們編輯出錯導致nginx無法啟動，我們可以先用nginx –t來測試nginx.conf檔案是否存在語法錯誤。在本篇中nginx程式安裝在/usr/local/nginx-1.12.0目錄，因此可執行如下命令：
/usr/local/nginx-1.12.0/sbin/nginx –t
執行效果如下圖：
如果得到的不是測試成功的資訊，那麼需要對nginx.conf進行檢查，否則無法啟動成功。
4.Nginx負載均衡設定
4.1配置Tomcat雙例項
為簡單起見，我們將本系列中已經配置好的Tomcat拷貝一份出來，並做一些修改以當做第二個Tomcat伺服器。在之前的介紹中我們將Tomcat8安裝在/usr/local/apache-tomcat-8.5.15，並且配置為隨系統啟動，下面我們將其拷貝一份到/usr/lib目錄：
cp/usr/local/apache-tomcat-8.5.15/usr/lib
然後修改新位置的tomcat配置：
vim/usr/lib/apache-tomcat-8.5.15/conf/server.xml
要修改的地方有幾處：
<Server port="8005" shutdown="SHUTDOWN">中的”8005”改為”8006”；
<Service name="Catalina">中的"Catalina"改為"Catalina81"；
<Connector port="8080" protocol="HTTP/1.1"中的”8080”改為”8081”；
<Connector port="8009" protocol="AJP/1.3" redirectPort="8443" />中的”8009”改為”8010”；
同時要更改/usr/lib/ apache-tomcat-8.5.15/bin/setenv.sh中的配置，要更改的有幾處：
export CATALINA_HOME=/usr/local/apache-tomcat-8.5.15
export CATALINA_BASE=/usr/local/apache-tomcat-8.5.15
分別改為：
export CATALINA_HOME=/usr/lib/apache-tomcat-8.5.15
export CATALINA_BASE=/usr/lib/apache-tomcat-8.5.15
因為監聽8080埠的Tomcat已經隨系統啟動，只需執行/usr/local/apache-tomcat-8.5.15/bin/startup.sh啟動監聽8081埠的Tomcat即可。
同時為便於識別，修改監聽8081埠的Tomcat的root目錄下的index.jsp頁面，將首頁中的“
If you're seeing this, you've successfully installed Tomcat. Congratulations!”改為“If you're seeing this, you've successfully installed Tomcat. Congratulations!Server port:8081!”。
在宿主機中開啟http://192.168.60.198:8080的介面如下：
在宿主機中開啟http://192.168.60.198:8081的介面如下：
4.2Nginx負載均衡設定
對nginx.conf的改動如下：
注意：我們配置了一個名為”tomcat_test”的upstream，然後註釋了原來的location的內容，同時新增了一個，裡面有一個proxy_pass的設定為http://tomcat_test，它們是相對應的。
至此，負載均衡配置成功，我們在宿主機中開啟虛擬機器對應的IP，會發現前文所展示的兩個tomcat首頁的都會出現。
如下圖所示：
從圖中可以看出，URL地址均為http://192.168.60.198，但響應被Nginx分發到兩個Tomcat例項上了，也就是在這種情況下“Nginx並不響應請求，而是請求的傳輸工”。
5.Nginx配置反向代理
5.1名詞解釋
所謂反向代理，是指以代理伺服器來接受internet上的連線請求，然後將請求轉發給內部網路上的伺服器，並將從伺服器上得到的結果返回給internet上請求連線的客戶端，此時代理伺服器對外就表現為一個反向代理伺服器。
這裡也提一下正向代理，正向代理,也就是傳說中的代理，他的工作原理就像一個跳板。某個使用者不能訪問某些網站（例如被牆），但是牆外的一臺伺服器可以訪問那些被牆的網站，並且這個使用者可以訪問這個未被牆的伺服器，於是每次使用者需要訪問被牆網站上的資源時先告訴這臺伺服器，伺服器從被牆網站上下載下來後交給使用者，上述的伺服器就是代理伺服器，通常也被簡稱代理。這種代理方式就是正向代理。
這裡再舉兩個通俗一點的例子。
在某個大公司裡由於經常出差的人比較多，所以公司安排了一個人專門來處理這些事情，每次大家要出差之前就把行程資訊高速這個人，這個人就負責預定火車票、飛機票及酒店等，成功後就把相關資訊告訴要出差的人。在未被告知之前，要出差的人對外部的列車時刻表、航班資訊表及酒店價格表均不知情，在將要出差的人腦子裡那些都是透明的。這種方式即為正向代理。
在某個大公司裡業務專業化程度很高，外部經常有客戶需要諮詢，為了便於更快捷地服務和響應客戶公司成立了一個客戶支援部門，一旦有客戶需求過來，客戶支援部門立即快速定位到需要響應的部門並將響應傳遞過去，響應完成後技術支援部門將響應反饋給客戶，在客戶那裡甚至都不知道公司內部到底有哪些部門。這種方式即為反向代理。
簡單地說，正向代理是內部不知道、不關心外部細節，反向代理是外部不知道、不關心內部細節。
5.2nginx配置
為了保險起見，我們將nginx.conf做一下備份。
首先進入到nginx的安裝目錄：
cd/usr/local/nginx-1.12.0 cp./conf/nginx.conf./conf/nginx_bak.conf
在真實的環境中，通常一個nginx會有多個站點的配置，如果所有站點的配置資訊都放在nginx.conf中那將非常不便於管理和維護，為此我們可以將每個站點的配置資訊放在單獨的檔案中，然後在nginx中include進來。在本次演示中我們將建立兩個虛擬站點：www.goodapp.net及bbs.goodapp.net，這兩個站點分別以上一節的兩個Tomcat例項對應，及埠號8080和8081。
建立目錄以存放站點的配置資訊：
mkdir ./conf/vhosts
然後編輯nginx.conf為如下內容：
#usernginx;
worker_processes1;
#error_loglogs/error.log;
#error_loglogs/error.lognotice;
#error_loglogs/error.loginfo;
#pidlogs/nginx.pid;
events{
worker_connections1024;
}
http{
includemime.types;
default_typeapplication/octet-stream;
log_formatmain'$remote_addr-$remote_user[$time_local]"$request"'
'$status$body_bytes_sent"$http_referer"'
'"$http_user_agent""$http_x_forwarded_for"';
access_loglogs/access.logmain;
sendfileon;
#tcp_nopushon;
keepalive_timeout65;
gzipon;
includevhosts/www.goodapp.net.conf;
includevhosts/bbs.goodapp.net.conf;
}www.goodapp.net的配置檔案www.goodapp.net.conf的內容：
upstreamtomcat8081jsp{
server127.0.0.1:8081;
}
server{
listen80;
server_namewww.goodapp.net;
access_loglogs/www.access.logmain;
error_loglogs/www.error.log;
#roothtml;
#indexindex.htmlindex.htmindex.jspindex.php;
location/{
proxy_passhttp://tomcat8081jsp;
#ProxySettings
proxy_redirectoff;
proxy_set_headerHost$host;
proxy_set_headerX-Real-IP$remote_addr;
proxy_set_headerX-Forwarded-For$proxy_add_x_forwarded_for;
proxy_next_upstreamerrortimeoutinvalid_headerhttp_500http_502http_503http_504;
proxy_max_temp_file_size0;
proxy_connect_timeout90;
proxy_send_timeout90;
proxy_read_timeout90;
proxy_buffer_size4k;
proxy_buffers432k;
proxy_busy_buffers_size64k;
proxy_temp_file_write_size64k;
}
}bbs.goodapp.net的配置檔案bbs.goodapp.net.conf的內容：
upstreamtomcat8080jsp{
server127.0.0.1:8080;
}
server{
listen80;
server_namebbs.goodapp.net;
access_loglogs/bbs.access.logmain;
error_loglogs/bbs.error.log;
#roothtml;
#indexindex.htmlindex.htmindex.jspindex.php;
location/{
proxy_passhttp://tomcat8080jsp;
#ProxySettings
proxy_redirectoff;
proxy_set_headerHost$host;
proxy_set_headerX-Real-IP$remote_addr;
proxy_set_headerX-Forwarded-For$proxy_add_x_forwarded_for;
proxy_next_upstreamerrortimeoutinvalid_headerhttp_500http_502http_503http_504;
proxy_max_temp_file_size0;
proxy_connect_timeout90;
proxy_send_timeout90;
proxy_read_timeout90;
proxy_buffer_size4k;
proxy_buffers432k;
proxy_busy_buffers_size64k;
proxy_temp_file_write_size64k;
}
}
三個檔案的存放位置：
nginx.conf：位於/usr/local/nginx-1.12.0/conf下
www.goodapp.net.conf：位於/usr/local/nginx-1.12.0/conf/vhosts下
bbs.goodapp.net.conf：位於/usr/local/nginx-1.12.0/conf/vhosts下
5.3Tomcat配置
檢查一下兩個Tomcat例項是否啟動：
netstat -ntlp |grep 80
在本人機器上結果如下：
[[email protected] nginx-1.12.0]# netstat -ntlp |grep 80
tcp 0 0 0.0.0.0:80 0.0.0.0:* LISTEN 1037/nginx: master
tcp6 0 0 :::8080 :::* LISTEN 1553/java
tcp6 0 0 :::8081 :::* LISTEN 4071/java
tcp6 0 0 127.0.0.1:8005 :::* LISTEN 1553/java
tcp6 0 0 127.0.0.1:8006 :::* LISTEN 4071/java
tcp6 0 0 :::8009 :::* LISTEN 1553/java
tcp6 0 0 :::8010 :::* LISTEN 4071/java
可以看出nginx在監聽80埠，而兩個Tomcat例項分別監聽8080和8081埠，其中監聽8080埠的Tomcat被設定成隨系統啟動，如果發現沒有程序監聽此埠可以通過systemctl start tomcat.service來啟動；監聽8081埠的Tomcat例項是我們手動設定的，如果沒有程序監聽此埠可以通過/usr/lib/apache-tomcat-8.5.15/bin/startup.sh來啟動。
5.4host配置
由於www.goodapp.net和bbs.goodapp.net兩個網站相應的域名解析不正確（我知道的原因是因為goodapp.net這個域名是我註冊的，因為國外VPS響應時間太長而國內需要備案，所以最近沒怎麼用），我們需要在host檔案進行配置，在輸入網站域名時它的解析優先順序是高於任何DNS伺服器的。
在CentOS7中這個hosts檔案位於/etc目錄下，在Windows中這個hosts檔案位於C:\Windows\System32\drivers\etc目錄下。
在hosts檔案中新增如下內容並儲存：
192.168.60.198 www.goodapp.net
192.168.60.198 bbs.goodapp.net
5.5結果檢查
上述工作完成後，通過systemctl reload nginx來重新載入配置檔案，在宿主機開啟瀏覽器輸入網址http://www.goodapp.net/，效果如下：
在宿主機開啟瀏覽器輸入網址http://bbs.goodapp.net/，效果如下：
至此，Nginx反向代理配置成功。
總結：Nginx是高負載Web網站中常用的軟體之一，它不僅體積小，而且開源免費、功能強大。在本篇講述瞭如何編譯安裝Nginx，以及如何設定負載均衡和反向代理。Nginx上手容易，但是要用好還是需要一番功夫的。
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