httpstomcat与nginx _tomcat

天下之事常成于困约，而败于奢靡。这篇文章主要讲述httpstomcat与nginx相关的知识，希望能为你提供帮助。
一、haproxy https实现
1. 准备工作

序号	机器名	IP地址	作用
1	Haproxy	192.168.31.8	提供反向代理、代理证书、将https转发到后端http
2	nginx-01	192.168.31.18	提供静态网页
2	Nginx-02	192.168.31.28	提供静态网页

1.1 Haproxy安装

序号	机器名	IP地址
1	Haproxy	192.168.31.8

1.2 SSL证书准备

序号	机器名	IP地址
1	Haproxy	192.168.31.8

1.3 后端服务器Nginx安装

序号	机器名	IP地址
1	Nginx-01	192.168.31.18
2	Nginx-02	192.168.31.28

1.4 后端页面准备

序号	机器名	IP地址
1	Nginx-01	192.168.31.18
2	Nginx-02	192.168.31.28

cat > /apps/nginx/conf/nginx.conf< < EOF
worker_processes 2;
worker_cpu_affinity 0001 0010;
error_log logs/error.log;
pid logs/nginx.pid;
events
worker_connections 10240;

http
include mime.types;
default_type application/octet-stream;
sendfile on;
keepalive_timeout 65;
server
listen 80;
location /
root /apps/app0;
index index.html index.htm;

error_page 500 502 503 504 /50x.html;
location = /50x.html
root html;

EOF
echo `hostname` `hostname -I` > /apps/app1/index.html

序号	机器名	IP地址
1	Haproxy	192.168.31.8

2. Haproxy 配置
mkdir /etc/haproxy/certs/
cat /data/ssl/www.pana.local.key /data/ssl/www.pana.local.crt > /etc/haproxy/certs/pana.pam
cat > /etc/haproxy/haproxy.cfg < < EOF
global
maxconn 100000
chroot /apps/haproxy
stats socket /var/lib/haproxy/haproxy.sock mode 600 level admin
user haproxy
group haproxy
daemon
pidfile /var/lib/haproxy/haproxy.pid
log 127.0.0.1 local2 info
defaults
option http-keep-alive
option forwardfor
maxconn 100000
mode http
timeout connect 300000ms
timeout client 300000ms
timeout server 300000ms
frontend http_port
###################### https setting ##############################
bind 192.168.31.8:443 ssl crt /etc/haproxy/certs/pana.pam
redirect scheme https if ! ssl_fc
http-request set-header X-forwarded-Port %[dst_port]
http-request add-header X-forwarded-Proto https ifssl_fc
mode http
balance roundrobin
log global
option httplog
###################### acl hosts #################################
default_backend web_hosts
################### backend hosts #################################
backend web_hosts
mode http
server web1 192.168.31.18:80 check inter 2000 fall 3 rise 5
server web2 192.168.31.28:80 check inter 2000 fall 3 rise 5
EOF
3. 测试

至此Haproxy Https配置已完成

二、总结tomcat的核心组件以及根目录结构
1. Tomcat 核心组件
Tomcat核心组件有6个，分别为Tomcat有Server、Service、Connector、Engine、Host和Context等
1.1 Server
Server元素在最顶层，代表整个Tomcat容器，因此它必须是server.xml中唯一一个最外层的元素。一个Server元素中可以有一个或多个Service元素。可以启动多个Server，即tomcat的多实例
Server的主要任务，就是提供一个接口让客户端能够访问到这个Service集合，同时维护它所包含的所有的Service的声明周期，包括如何初始化、如何结束服务、如何找到客户端要访问的Service。
1.2 Service
Service的作用，是在Connector和Engine外面包了一层，把它们组装在一起，对外提供服务。一个Service可以包含多个Connector，但是只能包含一个Engine；其中Connector的作用是从客户端接收请求，Engine的作用是处理接收进来的请求。Tomcat可以提供多个Service，不同的Service监听不同的端口。
1.3 Connector
Connector的主要功能，是接收连接请求，创建Request和Response对象用于和请求端交换数据；然后分配线程让Engine来处理这个请求，并把产生的Request和Response对象传给Engine。可以为这个Service提供多个连接器Connector，这些Connector使用了不同的协议，绑定了不同的端口。其作用就是处理来自客户端的不同的连接请求或响应
1.4 Engine
Engine组件在Service组件中有且只有一个；Engine是Service组件中的请求处理组件。Engine组件从一个或多个Connector中接收请求并处理，并将完成的响应返回给Connector，最终传递给客户端。
实际上，Engine、Host和Context都是容器，但它们不是平行的关系，而是父子关系：Engine包含Host，Host包含Context。
1.5 Host
Host是Engine的子容器。Engine组件中可以内嵌1个或多个Host组件，每个Host组件代表Engine中的一个虚拟主机。Host组件至少有一个，且其中一个的name必须与Engine组件的defaultHost属性相匹配。
Host虚拟主机的作用，是运行多个Web应用（一个Context代表一个Web应用），并负责安装、展开、启动和结束每个Web应用。
1.6 Context
Context元素代表在特定虚拟主机上运行的一个Web应用。每个Web应用基于WAR文件，或WAR文件解压后对应的目录（这里称为应用目录）。Context是Host的子容器，每个Host中可以定义任意多的Context元素。Context 定义应用程序单独的路径映射和配置
2.目录结构
bin：服务启动、停止等相关程序和文件
conf：配置文件
在tomcat安装目录下的 conf 子目录中，有以下的 tomcat 的配置文件
server.xml 主配置文件
web.xml：每个webapp只有“部署”后才能被访问，它的部署方式通常由web.xml进行定义，其放位置为WEB-INF/目录中；此文件为所有的webapps提供默认部署相关的配置,每个web应用也可以使用专用配置文件,来覆盖全局文件
context.xml：用于定义所有web应用均需加载的Context配置，此文件为所有的webapps提供默认配置，每个web应用也可以使用自已专用的配置，它通常由专用的配置文件context.xml来定义，其存放位置为WEB-INF/目录中,覆盖全局的文件
tomcat-users.xml：用户认证的账号和密码文件
catalina.policy：当使用security选项启动tomcat时，用于为tomcat设置安全策略
catalina.properties： Tomcat 环境变量的配置，用于设定类加载器路径，以及一些与JVM调优相关参数
logging.properties： Tomcat 日志系统相关的配置，可以修改日志级别和日志路径等
lib：库目录
logs：日志目录
webapps：应用程序，应用部署目录
Tomcat中默认网站根目录是$CATALINA_BASE/webapps/。$CATALINA_BASE/webapps下面的每个目录都对应一个Web应用,即WebApp。在Tomcat的webapps目录中，有个非常特殊的目录ROOT，它就是网站默认根目录。
$CATALINA_BASE/webapps下面的每个目录对应的WebApp,可能有以下子目录,但下面子目录是非必须的
主页配置：默认按以下顺序查找主页文件 index.html，index.htm、index.jsp
WEB-INF/：当前目录WebApp的私有资源路径，通常存储当前应用使用的web.xml和context.xml
配置文件
META-INF/：类似于WEB-INF，也是私有资源的配置信息，和WEB-INF/目录一样浏览器无法访问
classes/：类文件，当前webapp需要的类
lib/：当前应用依赖的jar包
work： jsp编译后的结果文件，建议提前预热访问

三、tomcat实现多虚拟主机
1.安装tomcat
#下载tomcat8的包
[root@centos8 ~]#wget https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/apache/tomcat/tomcat-8/v8.5.73/bin/apache-tomcat-8.5.73.tar.gz
[root@centos8 ~]#tar -xf apache-tomcat-8.5.73.tar.gz-C /usr/local/
[root@centos8 ~]#cd /usr/local/
[root@centos8 local]#ln -s apache-tomcat-8.5.73/ tomcat
[root@centos8 local]#echo PATH=/usr/local/tomcat/bin:$PATH> /etc/profile.d/tomcat.sh
[root@centos8 local]#. /etc/profile.d/tomcat.sh
[root@centos8 local]#echo $PATH
/usr/local/tomcat/bin:/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/root/bin
2.安装jdk
[root@centos8 ~]#dnf -y install java-1.8.0-openjdk.x86_64 java-1.8.0-openjdk-devel
[root@centos8 ~]#java -version
openjdk version "1.8.0_312"
OpenJDK Runtime Environment (build 1.8.0_312-b07)
OpenJDK 64-Bit Server VM (build 25.312-b07, mixed mode)
3.启动及关闭tomcat
[root@centos8 ~]#catalina.sh start
Using CATALINA_BASE:/usr/local/tomcat
Using CATALINA_HOME:/usr/local/tomcat
Using CATALINA_TMPDIR: /usr/local/tomcat/temp
Using JRE_HOME:/usr
Using CLASSPATH:/usr/local/tomcat/bin/bootstrap.jar:/usr/local/tomcat/bin/tomcat-juli.jar
Using CATALINA_OPTS:
Tomcat started.
[root@centos8 ~]#ps aux|grep tomcat
root323322.11.6 5129608 134564 pts/0Sl17:560:03 /usr/bin/java -Djava.util.logging.config.file=/usr/local/tomcat/conf/logging.properties -Djava.util.logging.manager=org.apache.juli.ClassLoaderLogManager -Djdk.tls.ephemeralDHKeySize=2048 -Djava.protocol.handler.pkgs=org.apache.catalina.webresources -Dorg.apache.catalina.security.SecurityListener.UMASK=0027 -Dignore.endorsed.dirs= -classpath /usr/local/tomcat/bin/bootstrap.jar:/usr/local/tomcat/bin/tomcat-juli.jar -Dcatalina.base=/usr/local/tomcat -Dcatalina.home=/usr/local/tomcat -Djava.io.tmpdir=/usr/local/tomcat/temp org.apache.catalina.startup.Bootstrap start
root324310.00.0121121000 pts/0S+17:590:00 grep --color=auto tomcat
#关闭tomcat
[root@centos8 ~]#catalina.sh stop
4.配置 tomcat自启动的 service 文件
#创建tomcat专用帐户
[root@centos8 ~]#useradd -r -s /sbin/nologin tomcat
#准备service文件中相关环境文件
[root@centos8 ~]#vim /usr/local/tomcat/conf/tomcat.conf
[root@centos8 ~]#cat /usr/local/tomcat/conf/tomcat.conf
JAVA_HOME=/usr/lib/jvm/java-1.8.0-openjdk-1.8.0.312.b07-2.el8_5.x86_64/
[root@centos8 ~]#chown -R tomcat.tomcat /usr/local/tomcat/
#创建tomcat.service文件
[root@centos8 ~]#vim /lib/systemd/system/tomcat.service
[root@centos8 ~]#cat /lib/systemd/system/tomcat.service
[Unit]
Description=Tomcat
#After=syslog.target network.target remote-fs.target nss-lookup.target
After=syslog.target network.target
[Service]
Type=forking
EnvironmentFile=/usr/local/tomcat/conf/tomcat.conf
ExecStart=/usr/local/tomcat/bin/startup.sh
ExecStop=/usr/local/tomcat/bin/shutdown.sh
PrivateTmp=true
User=tomcat
Group=tomcat
[Install]
WantedBy=multi-user.target
[root@centos8 ~]#systemctl daemon-reload
[root@centos8 ~]#systemctl enable --now tomcat
Created symlink /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/tomcat.service →
/usr/lib/systemd/system/tomcat.service.
[root@centos8 jre]#systemctl status tomcat
● tomcat.service - Tomcat
Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/tomcat.service; enabled; vendor preset: disa>
Active: active (running) since Fri 2021-12-31 18:12:55 CST; 6s ago
Process: 32824 ExecStop=/usr/local/tomcat/bin/shutdown.sh (code=exited, status=0/SUCC>
Process: 32903 ExecStart=/usr/local/tomcat/bin/startup.sh (code=exited, status=0/SUCC>
Main PID: 32911 (java)
Tasks: 25 (limit: 50407)
Memory: 116.4M
CGroup: /system.slice/tomcat.service
└─32911 /usr/lib/jvm/java-1.8.0-openjdk-1.8.0.312.b07-2.el8_5.x86_64//bin/ja>
Dec 31 18:12:55 centos8.magedu.org systemd[1]: Starting Tomcat...
Dec 31 18:12:55 centos8.magedu.org systemd[1]: Started Tomcat.
5.多虚拟主机配置
#说明：name 必须是主机名，用主机名来匹配；
#appBase 当前主机的网页根目录，是相对于 $CATALINA_HOME ，也可以使用绝对路径；
#unpackWARs 是否自动解压war格式；
#autoDeploy 热部署，自动加载并运行应用
[root@centos8 jre]#vim /usr/local/tomcat/conf/server.xml
[root@centos8 jre]#tail /usr/local/tomcat/conf/server.xml
#添加了以下四行
< Host name="node1.tomcat.com"appBase="/data/webapps1">
< /Host>
< Host name="node2.tomcat.com"appBase="/data/webapps2">
< /Host>
< /Engine>
< /Service>
< /Server>
#对每个虚拟主机，准备数据
[root@centos8 jre]#mkdir /data/webapps1,2/ROOT -pv
mkdir: created directory /data
mkdir: created directory /data/webapps1
mkdir: created directory /data/webapps1/ROOT
mkdir: created directory /data/webapps2
mkdir: created directory /data/webapps2/ROOT
[root@centos8 ~]#cat /data/webapps1/ROOT/index.jsp
< %@ page language="java" contentType="text/html; charset=UTF-8" pageEncoding="UTF-8"%>
< !DOCTYPE html>
< html>
< head>
< meta charset="utf-8">
< title> jsp例子< /title>
< /head>
< body>
后面的内容是服务器端动态生成字符串，最后拼接在一起
< br>
< %=request.getRequestURL()%>
< /body>
< /html>
[root@centos8 ~]#cp -p /data/webapps1/ROOT/index.jsp /data/webapps2/ROOT/index.jsp
[root@centos8 ~]#chown -R tomcat.tomcat /data/webapps1,2/
[root@centos8 ~]#echo 10.0.0.150 node1.tomcat.com node2.tomcat.com> > /etc/hosts
[root@centos8 ~]#cat /etc/hosts
127.0.0.1localhost localhost.localdomain localhost4 localhost4.localdomain4
::1localhost localhost.localdomain localhost6 localhost6.localdomain6
10.0.0.150 node1.tomcat.com node2.tomcat.com
#修改配置文件后重启tomcat服务
[root@centos8 ~]#systemctl restart tomcat
#访问测试
[root@centos8 ~]#curl http://node1.tomcat.com:8080
< !DOCTYPE html>
< html>
< head>
< meta charset="utf-8">
< title> jsp例子< /title>
< /head>
< body>
后面的内容是服务器端动态生成字符串，最后拼接在一起
< br>
http://node1.tomcat.com:8080/
< /body>
< /html>
[root@centos8 ~]#curl http://node2.tomcat.com:8080
< !DOCTYPE html>
< html>
< head>
< meta charset="utf-8">
< title> jsp例子< /title>
< /head>
< body>
后面的内容是服务器端动态生成字符串，最后拼接在一起
< br>
http://node2.tomcat.com:8080/
< /body>
< /html>
四、nginx实现后端tomcat的负载均衡调度
1.负载均衡主机和网络地址规划
10.0.0.152 proxy.magedu.org nginx
10.0.0.150 t1.magedu.org tomcat1
10.0.0.160 t2.magedu.org tomcat2
#只需在10.0.0.52的nginx主机上实现域名解析
[root@localhost ~]# cat /etc/hosts
127.0.0.1 localhost localhost.localdomain localhost4 localhost4.localdomain4
::1 localhost localhost.localdomain localhost6 localhost6.localdomain6
10.0.0.152 proxy.magedu.org proxy
10.0.0.150 t1.magedu.org t1
10.0.0.160 t2.magedu.org t2
2.负载均衡tomcat主机准备
修改tomcat的虚拟机主机为自定义的主机名,并设为默认的虚拟主机
t1虚拟主机配置conf/server.xml
[root@centos8 ~]#vim /usr/local/tomcat/conf/server.xml
< Engine name="Catalina" defaultHost="t1.magedu.org">
< Host name="t1.magedu.org" appBase="/data/webapps" autoDeploy="true" >
< /Host>
< /Engine>
[root@centos8 ~]#systemctl restart tomcat
t2虚拟主机配置conf/server.xml
[root@centos8 ~]#vim /usr/local/tomcat/conf/server.xml
< Engine name="Catalina" defaultHost="t2.magedu.org">
< Host name="t2.magedu.org" appBase="/data/webapps" autoDeploy="true" >
< /Host>
< /Engine>
[root@centos8 ~]#systemctl restart tomcat
3.准备负载均衡规划测试用的jsp文件
#在t1和 t2节点创建相同的文件/data/webapps/ROOT/index.jsp
[root@centos8 ~]#mkdir -pv /data/webapps/ROOT
mkdir: created directory /data/webapps
mkdir: created directory /data/webapps/ROOT
[root@centos8 ~]#vim /data/webapps/ROOT/index.jsp
[root@centos8 ~]#cat /data/webapps/ROOT/index.jsp
< %@ page import="java.util.*" %>
< !DOCTYPE html>
< html lang="en">
< head>
< meta charset="UTF-8">
< title> tomcat test< /title>
< /head>
< body>
< div> On < %=request.getServerName() %> < /div>
< div> < %=request.getLocalAddr() + ":" + request.getLocalPort() %> < /div>
< div> SessionID = < span style="color:blue"> < %=session.getId() %> < /span> < /div>
< %=new Date()%>
< /body>
< /html>
[root@centos8 ~]#chown -R tomcat.tomcat /data/webapps/
4.Nginx 实现后端 tomcat 的负载均衡
[root@localhost ~]# yum install -y nginx
[root@localhost ~]# vim /etc/nginx/nginx.conf
#在http模块中添加一下几行
upstream tomcat
server t1.magedu.org:8080;
server t2.magedu.org:8080;

server
server_name proxy.magedu.org;
location ~* \\.(jsp|do)$
proxy_pass http://tomcat;

[root@localhost ~]# systemctl restart nginx
[root@localhost ~]# curl http://proxy.magedu.org/index.jsp
< !DOCTYPE html>
< html lang="en">
< head>
< meta charset="UTF-8">
< title> tomcat test< /title>
< /head>
< body>
< div> On tomcat< /div>
< div> 10.0.0.150:8080< /div>
< div> SessionID = < span style="color:blue"> 23B0399E91F79E1F934E1AA087BB26D0< /span> < /div>
Fri Dec 31 21:55:40 CST 2021
< /body>
< /html>
[root@localhost ~]# curl http://proxy.magedu.org/index.jsp
< !DOCTYPE html>
< html lang="en">
< head>
< meta charset="UTF-8">
< title> tomcat test< /title>
< /head>
< body>
< div> On tomcat< /div>
< div> 10.0.0.160:8080< /div>
< div> SessionID = < span style="color:blue"> 306D4E2B1415782E799AE991EFA3286C< /span> < /div>
Fri Dec 31 21:55:45 CST 2021
< /body>
< /html>
#可以看到轮询调度效果,每次刷新后端主机和SessionID都会变化
5.实现 session 黏性
#在upstream中使用ip_hash指令，使用客户端IP地址Hash。
[root@localhost ~]# vim /etc/nginx/nginx.conf
#在http模块中添加一下几行
upstream tomcat
ip_hash；
server t1.magedu.org:8080;
server t2.magedu.org:8080;

server
server_name proxy.magedu.org;
location ~* \\.(jsp|do)$
proxy_pass http://tomcat;

[root@localhost ~]# systemctl restart nginx
[root@localhost ~]# curl http://proxy.magedu.org/index.jsp
< !DOCTYPE html>
< html lang="en">
< head>
< meta charset="UTF-8">
< title> tomcat test< /title>
< /head>
< body>
< div> On tomcat< /div>
< div> 10.0.0.160:8080< /div>
< div> SessionID = < span style="color:blue"> 36DA811FDAEFC13070FE522BC206E68D< /span> < /div>
Fri Dec 31 21:58:53 CST 2021
< /body>
< /html>
[root@localhost ~]# curl http://proxy.magedu.org/index.jsp
< !DOCTYPE html>
< html lang="en">
< head>
< meta charset="UTF-8">
< title> tomcat test< /title>
< /head>
< body>
< div> On tomcat< /div>
< div> 10.0.0.160:8080< /div>
< div> SessionID = < span style="color:blue"> 39CC514BF59EBC8244BF2CD510EE2419< /span> < /div>
Fri Dec 31 21:58:55 CST 2021
< /body>
< /html>
#用curl访问每次都调度到10.0.0.160主机上，但因为curl每次请求不会自动携带之前获取的cookie,所有SessionID每次都在变化
#通过图形浏览器可看到主机不变，sessionID不变

五、简述memcached的工作原理
Memcached 只支持能序列化的数据类型，不支持持久化，基于Key-Value的内存缓存系统
1.内存分配机制
应用程序运行需要使用内存存储数据，但对于一个缓存系统来说，申请内存、释放内存将十分频繁，非常容易导致大量内存碎片，最后导致无连续可用内存可用。
Memcached采用了Slab Allocator机制来分配、管理内存。
Page：分配给Slab的内存空间，默认为1MB，分配后就得到一个Slab。Slab分配之后内存按照固定字节大小等分成chunk。
Chunk：用于缓存记录k/v值的内存空间。Memcached会根据数据大小选择存到哪一个chunk中，假设chunk有128bytes、64bytes等多种，数据只有100bytes存储在128bytes中，存在少许浪费。
Chunk最大就是Page的大小，即一个Page中就一个Chunk
Slab Class：Slab按照Chunk的大小分组，就组成不同的Slab Class, 第一个Chunk大小为 96B的Slab为Class1,Chunk 120B为Class 2,如果有100bytes要存，那么Memcached会选择Slab Class 2 存储，因为它是120bytes的Chunk。Slab之间的差异可以使用Growth Factor 控制，默1.25。
2.懒过期 Lazy Expiration
memcached不会监视数据是否过期，而是在取数据时才看是否过期，如果过期,把数据有效期限标识为0，并不清除该数据。以后可以覆盖该位置存储其它数据。
3.LRU
当内存不足时，memcached会使用LRU（Least Recently Used）机制来查找可用空间，分配给新记录使用。
【httpstomcat与nginx】