Nginx+Tomcat整合體驗

Nginx是一款輕量級的Web服務器/反向代理服務器及電子郵件（IMAP/POP3）代理服務器。在Java的Web架構中，一般使用Tomcat和Nginx進行配合，Nginx做爲反向代理服務器，能夠對後臺的Tomcat服務器負載均衡，也可讓Nginx處理靜態頁面的請求、Tomcat處理JSP頁面請求達到動靜分離的目的。

Nginx簡介

Nginx ("engine x") 是一個高性能的HTTP和反向代理服務器，也是一個IMAP/POP3/SMTP服務器，是由Igor Sysoev爲俄羅斯訪問量第二的Rambler.ru站點開發的。其特色是佔有內存少，併發能力強，事實上nginx的併發能力確實在同類型的網頁服務器中表現較好，中國大陸使用nginx網站用戶有：百度、京東、新浪、網易、騰訊、淘寶等。

截止到2014年12月31日,Nginx僅次於apache成爲第二大web服務器軟件,而在全球最忙碌top10000網站中使用比例更是高達42.7%。其發展速度和流行程度已經遠遠超過其它同類軟件,成爲大型網站和高併發網站的首選。

Nginx由內核和一系列模塊組成，內核提供web服務的基本功能,如啓用網絡協議,建立運行環境,接收和分配客戶端請求,處理模塊之間的交互。Nginx的各類功能和操做都由模塊來實現。Nginx的模塊從結構上分爲核心模塊、基礎模塊和第三方模塊。

核心模塊： HTTP模塊、EVENT模塊和MAIL模塊
基礎模塊： HTTP Access模塊、HTTP FastCGI模塊、HTTP Proxy模塊和HTTP Rewrite模塊
第三方模塊： HTTP Upstream Request Hash模塊、Notice模塊和HTTP Access Key模塊及用戶本身開發的模塊

這樣的設計使Nginx方便開發和擴展，也正所以才使得Nginx功能如此強大。Nginx的模塊默認編譯進nginx中，若是須要增長或刪除模塊，須要從新編譯Nginx,這一點不如Apache的動態加載模塊方便。若是有須要動態加載模塊，可使用由淘寶網發起的web服務器Tengine，在nginx的基礎上增長了不少高級特性，徹底兼容Nginx，已被國內不少網站採用。

開發環境搭建

下面進入正題，對Nginx和Tomcat進行整合使用。首選是開發環境的搭建，包括JDK、Tomcat和Nginx。本文的實驗環境是Ubuntu。

JDK安裝

下載JDK，並解壓到指定目錄中。

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

配置環境變量，在/etc/profile中添加JAVA_HOME等路徑。

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

加載環境變量。

lap@lap-KVM:~$ source /etc/profile

查看是否配置成功。

java -version

顯示如下結果則配置成功：

Tomcat安裝

第二步是Tomcat的安裝。

下載Tomcat，並解壓到指定目錄中。

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

關於Tomcat的配置以及設置普通用戶等在這裏就不提了。直接啓動Tomcat。

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

若出現如下提示，表示找不到JAVA_HOME的路徑

此時須要在Tomcat的bin目錄下的catalina.sh中加入如下信息：

再次啓動Tomcat，成功

此時就能夠打開http://localhost:8080，看到Tomcat的主頁。

Nginx安裝

接下來就是主角Nginx。

下載Nginx，解壓，安裝到指定目錄。

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

切換到Nginx的安裝目錄下，啓動Nginx。

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

此時訪問http://localhost，將能夠看到Nginx的歡迎界面。(由於我不是直接在Nginx本機上訪問的，因此是用的Nginx服務器的IP:192.168.6.86來訪問的，本文接下去的部分都是這樣。)

Nginx配置

Nginx能夠經過調整配置文件的參數，對性能進行優化。這個配置文件就是nginx.conf。

nginx.vim

題外話，因爲使用Nginx常常須要編輯nginx.conf，咱們能夠藉助nginx.vim來使nginx.conf語法高亮，看起來更清晰明瞭。

• 到http://www.vim.org/scripts/sc...下載nginx.vim。

• 移動到/usr/share/vim/vim74/syntax/目錄

• 在/usr/share/vim/vim74/filetypr.vim中添加：

  au BufRead,BufNewFile /usr/local/nginx/conf/* set ft=nginx

再打開nginx.conf，已經有語法高亮了：

nginx.conf

nginx.conf裏面提供了不少能夠調節優化的地方，這裏簡要了解http模塊的幾個經常使用參數。這一部份內容參考實驗樓的教程。

如圖，是個人nginx.conf的配置

簡單介紹一下紅色方框內的一些配置參數。

第一個方框內的是關於日誌的設置：

• log_format 定義日誌格式

• access_log 設置是否保存訪問日誌，設置爲off能夠下降磁盤IO而提高速度。

第二個方框內的是一些基本設置：

• sendfile 指向sendfile()函數。sendfile()在磁盤和TCP端口（或者任意兩個文件描述符）之間複製數據。sendfile()直接從磁盤上讀取數據到操做系統緩衝，所以會更有效率。

• tcp_nopush 配置nginx在一個包中發送所有的頭文件，而不是一個一個發送。

• tcp_nodelay 配置nginx不要緩存數據，快速發送小數據。

• keepalive_timeout 指定了與客戶端的keep-alive連接的超時時間。服務器會在這個時間後關閉連接。

第三個方框內的是關於壓縮功能的設置：

• gzip 打開壓縮功能能夠減小須要發送的數據的數量。

• gzip_disable 爲指定的客戶端禁用 gzip 功能。

• gzip_proxied 容許或禁止基於請求、響應的壓縮。設置爲any，就能夠gzip全部的請求。

• gzip_comp_level 設置了數據壓縮的等級。等級能夠是 1-9 的任意一個值，9 表示最慢可是最高比例的壓縮。

• gzip_types 設置進行 gzip 的類型。

接下來看一下http模塊中的子模塊server，以及server中的子模塊location的配置：

其中：

• listen 表示當前的代理服務器監聽的端口，默認的是監聽80端口。

• server_name 表示監聽到以後須要轉到哪裏去，localhost表示轉到本地，也就是直接到nginx文件夾內。

• location 表示匹配的路徑。

• root 表示到指定文件路徑尋找文件，可用於靜態文件。

• index 表示默認主頁，能夠指定多個，按順序查找。

• deny和allow 是訪問控制設置，禁止或容許某個IP或者某個IP段訪問。也能夠指定unix，容許socket的訪問。

• limit_rate_after 設置不限速傳輸的響應大小。當傳輸量大於此值時，超出部分將限速傳送。

• limit_rate 限制向客戶端傳送響應的速率限制。參數的單位是字節/秒，設置爲0將關閉限速。好比圖片中表示不限速部分爲3m，超過了3m後限速爲20k/s。

關於Nginx的更多配置解釋，能夠參考這篇博文，講的很是詳細。

注意，修改完配置文件後須要重啓nginx生效。固然，若是你的Nginx是用apt-get安裝的，能夠用nginx -s reload命令從新加載配置文件便可。

Nginx+Tomcat

接下來就進入本文的主題，將Nginx和Tomcat整合在一塊兒使用。這部分工做其實也就是修改nginx.conf裏的配置。

JSP頁面請求交給Tomcat處理

具體的，在nginx.conf中新建一個location，用正則表達式將全部JSP的請求匹配到該location中：

其中最核心的就是"proxy_pass http://localhost:8080;"這條配置，它將匹配到的請求都轉發給Tomcat去處理。

其餘的配置：

• proxy_set_header Host $host; 後端的Web服務器能夠經過X-Forwarded-For獲取用戶真實IP。

• client_max_body_size 10m; 容許客戶端請求的最大單文件字節數。

• client_body_buffer_size 128k; 緩衝區代理緩衝用戶端請求的最大字節數。

• proxy_connect_timeout 90; Nginx跟後端服務器鏈接超時時間。

• proxy_read_timeout 90; 鏈接成功後，後端服務器響應時間。

• proxy_buffer_size 4k; 設置代理服務器保存用戶頭信息的緩衝區大小。

• proxy_buffers 6 32k; proxy_buffers緩衝區。

• proxy_busy_buffers_size 64k; 高負荷下緩衝大小。

• proxy_temp_file_write_size 64k; 設定緩存文件夾大小。

此時訪問http://localhost/index.jsp，會發現跳轉到了Tomcat的頁面。可是你會發現，此時的頁面是這樣的：

這是由於雖然JSP的請求轉發給Tomcat的了，可是圖片、css等靜態文件卻找不到。因此接下來咱們要配置靜態文件的路徑，完成動靜分離。

動靜分離

對於靜態文件的請求，咱們也新建一個location，將常見圖片、css、js等請求匹配到該location中

如圖所示，配置很是簡單，經過root關鍵字，將匹配到的請求都到tomcat/webapps/ROOT目錄下直接查找。而expires 30d則表示使用expires緩存模塊，緩存到客戶端30天。

配置完後重啓Nginx。再輸入http://localhost/index.jsp，會發現此時的Tomcat頁面已經正常顯示了。咱們已經完成了JSP請求與靜態文件請求的動靜分離。可是實際上也只是顯示這個頁面而已，當你點擊頁面上的其餘連接時，會顯示404，這是顯然的，由於咱們只配置了ROOT目錄。

若是配置完仍然發現沒法讀取靜態文件，看看訪問http://localhost/tomcat.png時是否顯示403 forbidden。若是是的話就是由於權限問題致使的，這裏簡單的解決辦法是把nginx.conf首行的user設爲root:

固然，若是不想使用root用戶運行，能夠經過修改目錄訪問權限解決403問題，但不能把目錄放在root用戶宿主目錄下，放在任意一個位置並給它755，或者經過chown改變它的擁有者與Nginx運行身份一致也能夠解決權限問題。

負載均衡

接下來咱們來實驗一下負載均衡。

在nginx.conf中，經過配置upstream，能夠很輕鬆配置後臺服務器的負載均衡：

具體的，能夠在upstream中配置後臺Tomcat服務器的地址，這裏我是配置了兩臺服務器，分別是本機也就是192.168.6.86和192.168.6.32，其中本機安裝的是Tomcat8，另外一臺安裝的是Tomcat7，以示區別。而後在location中，將請求轉發給配置好的upstream處理。這裏爲了避免跟前面的配置產生衝突，我新配置了一個server，監聽8888端口。

而後，訪問http://localhost:8888。刷新幾回，會發現請求轉發到了不一樣的服務器上：

能夠看到，顯示的頁面分別是Tomcat7和Tomcat8的主頁，證實請求轉發成功。

另外，你也能夠在server後面加上一個權重weight，權重越大表示訪問到的機會越大，默認爲1。