Nginx+Tomcat整合体验

小咪咪 2022-05-23 02:37 258阅读 0赞

> Nginx是一款轻量级的Web服务器/反向代理服务器及电子邮件（IMAP/POP3）代理服务器。在Java的Web架构中，通常使用Tomcat和Nginx进行配合，Nginx作为反向代理服务器，可以对后台的Tomcat服务器负载均衡，也可以让Nginx处理静态页面的请求、Tomcat处理JSP页面请求达到动静分离的目的。

# Nginx简介 #

Nginx ("engine x") 是一个高性能的HTTP和反向代理服务器，也是一个IMAP/POP3/SMTP服务器，是由Igor Sysoev为俄罗斯访问量第二的Rambler.ru站点开发的。其特点是占有内存少，并发能力强，事实上nginx的并发能力确实在同类型的网页服务器中表现较好，中国大陆使用nginx网站用户有：百度、京东、新浪、网易、腾讯、淘宝等。

截止到2014年12月31日,Nginx仅次于apache成为第二大web服务器软件,而在全球最忙碌top10000网站中使用比例更是高达42.7%。其发展速度和流行程度已经远远超过其它同类软件,成为大型网站和高并发网站的首选。

Nginx由内核和一系列模块组成，内核提供web服务的基本功能,如启用网络协议,创建运行环境,接收和分配客户端请求,处理模块之间的交互。Nginx的各种功能和操作都由模块来实现。Nginx的模块从结构上分为核心模块、基础模块和第三方模块。

核心模块： HTTP模块、EVENT模块和MAIL模块  
基础模块： HTTP Access模块、HTTP FastCGI模块、HTTP Proxy模块和HTTP Rewrite模块  
第三方模块： HTTP Upstream Request Hash模块、Notice模块和HTTP Access Key模块及用户自己开发的模块

这样的设计使Nginx方便开发和扩展，也正因此才使得Nginx功能如此强大。Nginx的模块默认编译进nginx中，如果需要增加或删除模块，需要重新编译Nginx,这一点不如Apache的动态加载模块方便。如果有需要动态加载模块，可以使用由淘宝网发起的web服务器Tengine，在nginx的基础上增加了很多高级特性，完全兼容Nginx，已被国内很多网站采用。

# 开发环境搭建 #

下面进入正题，对Nginx和Tomcat进行整合使用。首选是开发环境的搭建，包括JDK、Tomcat和Nginx。本文的实验环境是Ubuntu。

## JDK安装 ##

下载JDK，并解压到指定目录中。

lap@lap-KVM:~$ wget http://120.52.72.24/download.oracle.com/c3pr90ntc0td/otn-pub/java/jdk/7u79-b15/jdk-7u79-linux-x64.tar.gz
    lap@lap-KVM:~$ tar zxvf jdk-7u79-linux-x64.tar.gz 
    lap@lap-KVM:~$ sudo mv jdk1.7.0_79/ /usr/local/jdk

配置环境变量，在/etc/profile中添加JAVA\_HOME等路径。

export JAVA_HOME=/usr/local/jdk export PATH=$PATH:$JAVA_HOME/bin
    export CLASSPATH=.:$JAVA_HOME/lib:$JAVA_HOME/jre/lib

加载环境变量。

lap@lap-KVM:~$ source /etc/profile

查看是否配置成功。

java -version

显示以下结果则配置成功：

![clipboard.png][]

## Tomcat安装 ##

第二步是Tomcat的安装。

下载Tomcat，并解压到指定目录中。

lap@lap-KVM:~$ wget http://apache.fayea.com/tomcat/tomcat-8/v8.5.9/bin/apache-tomcat-8.5.9.tar.gz
    lap@lap-KVM:~$ tar zxvf apache-tomcat-8.5.9.tar.gz 
    lap@lap-KVM:~$ sudo mv apache-tomcat-8.5.9/ /usr/local/tomcat

关于Tomcat的配置以及设置普通用户等在这里就不提了。直接启动Tomcat。

lap@lap-KVM:~$ sudo /usr/local/tomcat/bin/startup.sh

若出现以下提示，表示找不到JAVA\_HOME的路径

![clipboard.png][clipboard.png 1]

此时需要在Tomcat的bin目录下的catalina.sh中加入以下信息：

![clipboard.png][clipboard.png 2]

再次启动Tomcat，成功

![clipboard.png][clipboard.png 3]

此时就可以打开[http://localhost:8080][http_localhost_8080]，看到Tomcat的主页。

![clipboard.png][clipboard.png 4]

## Nginx安装 ##

接下来就是主角Nginx。

下载Nginx，解压，安装到指定目录。

lap@lap-KVM:~$ wget http://labfile.oss.aliyuncs.com/nginx-1.7.9.tar.gz
    lap@lap-KVM:~$ tar zxvf nginx-1.7.9.tar.gz
    lap@lap-KVM:~$ cd nginx-1.7.9
    lap@lap-KVM:~/nginx-1.7.9$ ./configure --prefix=/usr/local/nginx --with-http_ssl_module --with-http_gzip_static_module --with-http_stub_status_module
    lap@lap-KVM:~/nginx-1.7.9$ # make && make install

切换到Nginx的安装目录下，启动Nginx。

lap@lap-KVM:~$ cd /usr/local/nginx/
    lap@lap-KVM:/usr/local/nginx$ sudo ./nginx-1.7.9/objs/nginx

此时访问[http://localhost][http_localhost]，将可以看到Nginx的欢迎界面。(因为我不是直接在Nginx本机上访问的，所以是用的Nginx服务器的IP:192.168.6.86来访问的，本文接下去的部分都是这样。)

![clipboard.png][clipboard.png 5]

# Nginx配置 #

Nginx可以通过调整配置文件的参数，对性能进行优化。这个配置文件就是nginx.conf。

## nginx.vim ##

题外话，由于使用Nginx经常需要编辑nginx.conf，我们可以借助nginx.vim来使nginx.conf语法高亮，看起来更清晰明了。

*  到[http://www.vim.org/scripts/sc...][http_www.vim.org_scripts_sc...]下载nginx.vim。
 *  移动到/usr/share/vim/vim74/syntax/目录
 *  在/usr/share/vim/vim74/filetypr.vim中添加：
    
        au BufRead,BufNewFile /usr/local/nginx/conf/* set ft=nginx

再打开nginx.conf，已经有语法高亮了：

![clipboard.png][clipboard.png 6]

## nginx.conf ##

nginx.conf里面提供了很多可以调节优化的地方，这里简要了解http模块的几个常用参数。这一部分内容参考[实验楼的教程][Link 1]。

如图，是我的nginx.conf的配置

![clipboard.png][clipboard.png 7]

简单介绍一下红色方框内的一些配置参数。

第一个方框内的是关于日志的设置：

*  log\_format 定义日志格式
 *  access\_log 设置是否保存访问日志，设置为off可以降低磁盘IO而提升速度。

第二个方框内的是一些基本设置：

*  sendfile 指向sendfile()函数。sendfile()在磁盘和TCP端口（或者任意两个文件描述符）之间复制数据。sendfile()直接从磁盘上读取数据到操作系统缓冲，因此会更有效率。
 *  tcp\_nopush 配置nginx在一个包中发送全部的头文件，而不是一个一个发送。
 *  tcp\_nodelay 配置nginx不要缓存数据，快速发送小数据。
 *  keepalive\_timeout 指定了与客户端的keep-alive链接的超时时间。服务器会在这个时间后关闭链接。

第三个方框内的是关于压缩功能的设置：

*  gzip 打开压缩功能可以减少需要发送的数据的数量。
 *  gzip\_disable 为指定的客户端禁用 gzip 功能。
 *  gzip\_proxied 允许或禁止基于请求、响应的压缩。设置为any，就可以gzip所有的请求。
 *  gzip\_comp\_level 设置了数据压缩的等级。等级可以是 1-9 的任意一个值，9 表示最慢但是最高比例的压缩。
 *  gzip\_types 设置进行 gzip 的类型。

接下来看一下http模块中的子模块server，以及server中的子模块location的配置：

![clipboard.png][clipboard.png 8]

其中：

*  listen 表示当前的代理服务器监听的端口，默认的是监听80端口。
 *  server\_name 表示监听到之后需要转到哪里去，localhost表示转到本地，也就是直接到nginx文件夹内。
 *  location 表示匹配的路径。
 *  root 表示到指定文件路径寻找文件，可用于静态文件。
 *  index 表示默认主页，可以指定多个，按顺序查找。
 *  deny和allow 是访问控制设置，禁止或允许某个IP或者某个IP段访问。也可以指定unix，允许socket的访问。
 *  limit\_rate\_after 设置不限速传输的响应大小。当传输量大于此值时，超出部分将限速传送。
 *  limit\_rate 限制向客户端传送响应的速率限制。参数的单位是字节/秒，设置为0将关闭限速。比如图片中表示不限速部分为3m，超过了3m后限速为20k/s。

关于Nginx的更多配置解释，可以参考[这篇博文][Link 2]，讲的非常详细。

注意，修改完配置文件后需要重启nginx生效。当然，如果你的Nginx是用apt-get安装的，可以用nginx -s reload命令重新加载配置文件即可。

# Nginx+Tomcat #

接下来就进入本文的主题，将Nginx和Tomcat整合在一起使用。这部分工作其实也就是修改nginx.conf里的配置。

## JSP页面请求交给Tomcat处理 ##

具体的，在nginx.conf中新建一个location，用正则表达式将所有JSP的请求匹配到该location中：

![clipboard.png][clipboard.png 9]

其中最核心的就是"proxy\_pass [http://localhost:8080][http_localhost_8080];"这条配置，它将匹配到的请求都转发给Tomcat去处理。

其他的配置：

*  proxy\_set\_header Host $host; 后端的Web服务器可以通过X-Forwarded-For获取用户真实IP。
 *  client\_max\_body\_size 10m; 允许客户端请求的最大单文件字节数。
 *  client\_body\_buffer\_size 128k; 缓冲区代理缓冲用户端请求的最大字节数。
 *  proxy\_connect\_timeout 90; Nginx跟后端服务器连接超时时间。
 *  proxy\_read\_timeout 90; 连接成功后，后端服务器响应时间。
 *  proxy\_buffer\_size 4k; 设置代理服务器保存用户头信息的缓冲区大小。
 *  proxy\_buffers 6 32k; proxy\_buffers缓冲区。
 *  proxy\_busy\_buffers\_size 64k; 高负荷下缓冲大小。
 *  proxy\_temp\_file\_write\_size 64k; 设定缓存文件夹大小。

此时访问[http://localhost/index.jsp][http_localhost_index.jsp]，会发现跳转到了Tomcat的页面。但是你会发现，此时的页面是这样的：

![clipboard.png][clipboard.png 10]

这是因为虽然JSP的请求转发给Tomcat的了，但是图片、css等静态文件却找不到。所以接下来我们要配置静态文件的路径，完成动静分离。

## 动静分离 ##

对于静态文件的请求，我们也新建一个location，将常见图片、css、js等请求匹配到该location中

![clipboard.png][clipboard.png 11]

如图所示，配置非常简单，通过root关键字，将匹配到的请求都到tomcat/webapps/ROOT目录下直接查找。而expires 30d则表示使用expires缓存模块，缓存到客户端30天。

配置完后重启Nginx。再输入[http://localhost/index.jsp][http_localhost_index.jsp]，会发现此时的Tomcat页面已经正常显示了。我们已经完成了JSP请求与静态文件请求的动静分离。但是实际上也只是显示这个页面而已，当你点击页面上的其他链接时，会显示404，这是显然的，因为我们只配置了ROOT目录。

![clipboard.png][clipboard.png 12]

如果配置完仍然发现无法读取静态文件，看看访问[http://localhost/tomcat.png][http_localhost_tomcat.png]时是否显示403 forbidden。如果是的话就是因为权限问题导致的，这里简单的解决办法是把nginx.conf首行的user设为root:

![clipboard.png][clipboard.png 13]

当然，如果不想使用root用户运行，可以通过修改目录访问权限解决403问题，但不能把目录放在root用户宿主目录下，放在任意一个位置并给它755，或者通过chown改变它的拥有者与Nginx运行身份一致也可以解决权限问题。

## 负载均衡 ##

接下来我们来实验一下负载均衡。

在nginx.conf中，通过配置upstream，可以很轻松配置后台服务器的负载均衡：

![clipboard.png][clipboard.png 14]

具体的，可以在upstream中配置后台Tomcat服务器的地址，这里我是配置了两台服务器，分别是本机也就是192.168.6.86和192.168.6.32，其中本机安装的是Tomcat8，另一台安装的是Tomcat7，以示区别。然后在location中，将请求转发给配置好的upstream处理。这里为了不跟前面的配置产生冲突，我新配置了一个server，监听8888端口。

然后，访问[http://localhost:8888][http_localhost_8888]。刷新几次，会发现请求转发到了不同的服务器上：

![clipboard.png][clipboard.png 15]

![clipboard.png][clipboard.png 16]

可以看到，显示的页面分别是Tomcat7和Tomcat8的主页，证明请求转发成功。

另外，你也可以在server后面加上一个权重weight，权重越大表示访问到的机会越大，默认为1。

![clipboard.png][clipboard.png 17]

转载：[https://segmentfault.com/a/1190000007803704][https_segmentfault.com_a_1190000007803704]

[clipboard.png]: /images/20220523/146d517d99a644e39dfbd09f4f3afdbd.png
[clipboard.png 1]: /images/20220523/c230ff2398b44cebaa313d6769d4a216.png
[clipboard.png 2]: /images/20220523/848c80278b324c5ea7d844aa3dbd7b03.png
[clipboard.png 3]: /images/20220523/0b1a77671f69444e97bf8483d148d337.png
[http_localhost_8080]: http://localhost:8080/
[clipboard.png 4]: /images/20220523/d50832d158154bfd9459d626a0ca5db2.png
[http_localhost]: http://localhost/
[clipboard.png 5]: /images/20220523/e159955ae67542568cb432cbddb4140f.png
[http_www.vim.org_scripts_sc...]: http://www.vim.org/scripts/script.php?script_id=1886
[clipboard.png 6]: /images/20220523/dd9fb6fad43f4b9785d0f9c0eccd5112.png
[Link 1]: https://www.shiyanlou.com/courses/95/labs/432/document
[clipboard.png 7]: /images/20220523/d176297d84bf460ea96851f932061150.png
[clipboard.png 8]: /images/20220523/fed8c56e6a4d4bb1858b7fc854beab1f.png
[Link 2]: https://lufficc.com/blog/configure-nginx-as-a-web-server
[clipboard.png 9]: /images/20220523/b5e32493ac0b4ee38d7f06af8d8c3b58.png
[http_localhost_index.jsp]: http://localhost/index.jsp
[clipboard.png 10]: /images/20220523/614be134305d49b1aa4bfbc13daee61e.png
[clipboard.png 11]: /images/20220523/3959a3a67442410599ee44cb3b634181.png
[clipboard.png 12]: /images/20220523/108dc99af6784d2ea943a522c2190c28.png
[http_localhost_tomcat.png]: http://localhost/tomcat.png
[clipboard.png 13]: /images/20220523/b7b9267050144a0e873c66030b5280fb.png
[clipboard.png 14]: /images/20220523/d6cd4115c2774cf1920ddeef07ceb2cd.png
[http_localhost_8888]: http://localhost:8888/
[clipboard.png 15]: /images/20220523/c0e4d5a94c7a464bafd3f587ad4c0643.png
[clipboard.png 16]: /images/20220523/71c61c1cf23f41909284400ce88098fa.png
[clipboard.png 17]: /images/20220523/6990397dff194fe5935aa8396e9ab4b4.png
[https_segmentfault.com_a_1190000007803704]: https://segmentfault.com/a/1190000007803704