内容简介：随着业务的不断扩大，系统的访问量逐渐的上升，单机部署的模式已无法承载现有的业务量，需要进行服务集群化部署，本文主要介绍服务端Tomcat多实例部署，以及如何保证web服务的高可用方案。
1 概述
初期的互联网企业由于业务量较小，所以一般单机部署，实现单点访问即可满足业务的需求，这也是最简单的部署方式，但是随着业务的不断扩大，系统的访问量逐渐的上升，单机部署的模式已无法承载现有的业务量，需要进行服务集群化部署，本文主要介绍服务端Tomcat多实例部署，以及如何保证web服务的高可用方案。
- Nginx 是一个高性能的 HTTP反向代理服务器
- Keepalived 是一个基于VRRP协议来实现的LVS服务高可用方案，可以利用其来避免服务的单点故障
- Tomcat 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。
2 Nginx的高可用负载均衡架构
如下图：为典型的Tomcat服务多实例部署的架构图
（1）用户通过域名请求到DNS，由DNS解析域名后返回对应的IP地址，该IP及为Keepalived映射服务器的虚拟IP
（2）通过该虚拟IP访问到对应的负载均衡器（Nginx），这里Nginx部署两个，然后通过Keepalived来保证NG的高可用，正常情况下由Keepalived-M将虚拟IP映射转发至Nginx-M，如果Nginx-M出现故障，此时Keepalived会切换至Keepalived-S开始工作，从而保证了NG的单点故障问题。
（3）通过Nginx负载均衡器，将请求路由到对应的Tomcat服务。
3 搭建Keepalived + Nginx + Tomcat的高可用负载均衡架构
3.1 需要准备的软件
（1）apache-tomcat-8.5.16.tar.gz
（2）nginx-1.12.2.tar.gz
（3）keepalived-1.3.9.tar.gz
3.2 服务器准备
两台服务器如：192.168.10.11，192.168.10.12
3.3 安装需要的依赖包
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1 |
$ yum -y install gcc gcc-c++ automake pcre pcre-devel zlib zlib-devel open openssl-devel |
3.4 安装
3.4.1 安装Tomcat
（1）分别在两台服务器中安装Tomcat，解压apache-tomcat-8.5.16.tar.gz及可完成安装。
3.4.2 安装Nginx
（1）解压安装包：tar -zxvf nginx-1.12.2.tar.gz
（2）进入到nginx-1.12.2目录：cd nginx-1.12.2
（3）编译：
a) ./configure –with-http_stub_status_module –with-http_ssl_module –prefix=/usr/local/nginx
b) sudo make && sudo make install
3.4.3 安装Keepalived
（1）解压安装包：tar -zxvf keepalived-1.3.9.tar.gz
（2）进入到keepalived-1.3.9目录：cd keepalived-1.3.9
（3）执行编译：
a）./configure –prefix=/usr/local/keepalived –sysconf=/etc
b）sudo make && sudo make install
3.5 配置
3.5.1 分别配置两台服务器的Nginx
（1）分别修改两台服务器nginx配置文件，vi /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
（2）内容如下：
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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 |
#nginx进程数 worker_processes 1; #单个进程最大连接数 events { worker_connections 1024; } #http服务器配置 http { include mime.types; default_type application/octet-stream; sendfile on; #长连接超时时间，单位是秒 keepalive_timeout 65; #upstream负载均衡配置，配置路由到tomcat的服务地址以及权重 upstream localhost{ server 192.168.10.11:8080 weight=2; server 192.168.10.12:8080 weight=2; } #虚拟主机的配置 server { #监听端口 listen 80; #域名可以有多个，用空格隔开 server_name localhost; location / { root html; index index.html index.htm; #nginx跟后端服务器连接超时时间(代理连接超时) proxy_connect_timeout 3; #后端服务器数据回传时间(代理发送超时) proxy_send_timeout 30; #连接成功后，后端服务器响应时间(代理接收超时) proxy_read_timeout 30; proxy_pass http://localhost; } error_page 500 502 503 504 /50x.html; location = /50x.html { root html; } } } |
3.5.2 主Keepalived配置
（1）修改11服务器的keepalived配置文件，vi /etc/keepalived/keepalived.conf
（2）内容如下：
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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 |
! Configuration File for keepalived #全局配置 global_defs { #keepalived切换的时候，发消息到指定的email，可配置多个email notification_email { feinik1@foxmail.com feinik2@foxmail.com } #通知邮件从哪个地址发出 notification_email_from feinik@foxmail.com #通知邮件的smtp地址 smtp_server smtp.exmail.qq.com #连接smtp服务器的超时时间，单位秒 smtp_connect_timeout 30 #Keepalived的机器标识，一个网络内保持唯一 router_id nginx-master } #执行脚本配置 vrrp_script chk_nginx { #脚本所在路径 script "/home/project/keepalived/check_nginx.sh" #脚本执行间隔时间，秒 interval 2 #优先级 weight 2 } #keepalived实例配置 vrrp_instance VI_1 { #指定实例的初始状态，MASTER或BACKUP两种状态，并且需要大写 state MASTER #实例绑定的网卡 interface ens33 #虚拟路由标识，是一个数字，整个VRRP内唯一，如果keepalived配置了主备，需要相同 virtual_router_id 51 #优先级，数值愈大，优先级越高 priority 100 #MASTER与BACKUP之间同步检查的时间间隔，单位为秒 advert_int 1 #通信验证 authentication { auth_type PASS auth_pass feinik } #追踪外围脚本 track_script { #这里配置vrrp_script的名称 chk_nginx } #虚拟ip配置，可配置多个 virtual_ipaddress { 192.168.10.200 } } |
3.5.3 备Keepalived配置
（1）修改12服务器的keepalived配置文件，vi /etc/keepalived/keepalived.conf
（2）内容如下：
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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 |
! Configuration File for keepalived #全局配置 global_defs { #keepalived切换的时候，发消息到指定的email，可配置多个email notification_email { feinik1@foxmail.com feinik2@foxmail.com } #通知邮件从哪个地址发出 notification_email_from feinik@foxmail.com #通知邮件的smtp地址 smtp_server smtp.exmail.qq.com #连接smtp服务器的超时时间，单位秒 smtp_connect_timeout 30 #Keepalived的机器标识，一个网络内保持唯一 router_id nginx-master } #执行脚本配置 vrrp_script chk_nginx { #脚本所在路径 script "/home/project/keepalived/check_nginx.sh" #脚本执行间隔时间，秒 interval 2 #优先级 weight 2 } #keepalived实例配置 vrrp_instance VI_1 { #指定实例的初始状态，MASTER或BACKUP两种状态，并且需要大写 state BACKUP #实例绑定的网卡 interface ens33 #虚拟路由标识，是一个数字，整个VRRP内唯一，如果keepalived配置了主备，需要相同 virtual_router_id 51 #优先级，数值愈大，优先级越高 priority 99 #MASTER与BACKUP之间同步检查的时间间隔，单位为秒 advert_int 1 #通信验证 authentication { auth_type PASS auth_pass feinik } #追踪外围脚本 track_script { #这里配置vrrp_script的名称 chk_nginx } #虚拟ip配置，可配置多个 virtual_ipaddress { 192.168.10.200 } } |
3.5.4 Nginx状态检查脚本创建
（1）新建Nginx的状态检查脚本：check_nginx.sh
（2）内容如下：
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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 |
#!/bin/sh NGINX=/usr/common/nginx/sbin/nginx PORT=80 nmap localhost -p $PORT | grep "$PORT/tcp open" #echo $? if [ $? -ne 0 ];then $NGINX -s stop #这里再次尝试启动NG $NGINX sleep 5 nmap localhost -p $PORT | grep "$PORT/tcp open" [ $? -ne 0 ] && cd /usr/common/keepalived/sbin && pkill keepalived echo "stoped" fi |
4 运行测试
（1）为了更直观的查看到keepalived切换的效果，将11服务器中的nginx的upstream服务只配置11的tomcat服务地址，12服务器中的upstream服务只配置12的tomcat服务地址，这样只需要观察将11服务器中的nginx关闭看使用虚拟ip是否可以访问到12服务器的tomcat。
（2）分别启动两个服务器中的tomcat、nginx、keepalived，访问虚拟ip：192.168.10.200，可以查看到访问的是主keepalived服务器的tomcat
（3）关闭11服务器的nginx，nginx -s stop，再次访问虚拟ip，如下：说明主keepalived通过配置的脚本检测到了本服务的nginx服务挂掉了，所以立马切换至了备的keepalived，这时12服务器的keepalived升为了主，所以就访问到了12服务器的tomcat。
以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持 码农网
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