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实战高并发nginx+redis+tomcat8.5实现负载均衡和session共享

2020-02-24 10:09:20 作者：互联网

前言

新型冠状病毒泛滥，至今已有1w+同胞感染，在此深刻祝福他们早日康复。
学校依托易班APP展开了线上签到的web应用，思路很简单，没有什么复杂的，但是要命的不是代码，而是并发，学校共有4w人，可能是大家在家比较闲，流量高峰时期学校分配的土豆服务器会崩掉，在此我参考前辈们的做法，决定用nginx+tomcat集群的方式来实现流量的负载均衡，用redis来解决session共享问题
首先，我们知道nginx是：

Nginx (engine x) 是一个高性能的HTTP和反向代理web服务器，同时也提供了IMAP/POP3/SMTP服务。Nginx是由伊戈尔·赛索耶夫为俄罗斯访问量第二的Rambler.ru站点（俄文：Рамблер）开发的，第一个公开版本0.1.0发布于2004年10月4日。
其将源代码以类BSD许可证的形式发布，因它的稳定性、丰富的功能集、示例配置文件和低系统资源的消耗而闻名。2011年6月1日，nginx 1.0.4发布。
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BSD-like 协议下发行。其特点是占有内存少，并发能力强，事实上nginx的并发能力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。

官方测得能支持五万并发，这个就算在实际并发中有缩水的情况，应对学校的并发数是远远够了，你总不可能让四万人在同一时间同时访问吧，实现的大致思路如下：
在这里插入图片描述

1. nginx配置

#user  nobody;
worker_processes  1;

#error_log  logs/error.log;
#error_log  logs/error.log  notice;
#error_log  logs/error.log  info;

#pid        logs/nginx.pid;


events {
    worker_connections  1024;
}


http {
    include       mime.types;
    default_type  application/octet-stream;

    #log_format  main  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
    #                  '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
    #                  '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';

    #access_log  logs/access.log  main;

    sendfile        on;
    #tcp_nopush     on;

    #keepalive_timeout  0;
    keepalive_timeout  65;

    #gzip  on;
   # include hosts/tomcat_test.conf;  

    upstream localhost{
    server 127.0.0.1:8080 weight=1;
    server 127.0.0.1:8081 weight=1;
   }     

    server {
        listen       80;
        server_name  localhost;

        #charset koi8-r;

        #access_log  logs/host.access.log  main;

        location / {
           # root   html;
           # index  index.html index.htm;
       	proxy_pass http://localhost;
        }

        #error_page  404              /404.html;

        # redirect server error pages to the static page /50x.html
        #
        error_page   500 502 503 504  /50x.html;
        location = /50x.html {
            root   html;
        }

        # proxy the PHP scripts to Apache listening on 127.0.0.1:80
        #
        #location ~ \.php$ {
        #    proxy_pass   http://127.0.0.1;
        #}

        # pass the PHP scripts to FastCGI server listening on 127.0.0.1:9000
        #
        #location ~ \.php$ {
        #    root           html;
        #    fastcgi_pass   127.0.0.1:9000;
        #    fastcgi_index  index.php;
        #    fastcgi_param  SCRIPT_FILENAME  /scripts$fastcgi_script_name;
        #    include        fastcgi_params;
        #}

        # deny access to .htaccess files, if Apache's document root
        # concurs with nginx's one
        #
        #location ~ /\.ht {
        #    deny  all;
        #}
    }


    # another virtual host using mix of IP-, name-, and port-based configuration
    #
    #server {
    #    listen       8000;
    #    listen       somename:8080;
    #    server_name  somename  alias  another.alias;

    #    location / {
    #        root   html;
    #        index  index.html index.htm;
    #    }
    #}


    # HTTPS server
    #
    #server {
    #    listen       443 ssl;
    #    server_name  localhost;

    #    ssl_certificate      cert.pem;
    #    ssl_certificate_key  cert.key;

    #    ssl_session_cache    shared:SSL:1m;
    #    ssl_session_timeout  5m;

    #    ssl_ciphers  HIGH:!aNULL:!MD5;
    #    ssl_prefer_server_ciphers  on;

    #    location / {
    #        root   html;
    #        index  index.html index.htm;
    #    }
    #}

}

最核心的两个地方，负责转发
在这里插入图片描述
不得不说的是nginx实现负载均衡的几个方式：

轮询
默认配置
upstream xsdemo{
server 192.168.110.128:8081;
server 192.168.110.128:8082;
}
weight（权重）
正向代理设置权重
upstream xsdemo{
server 192.168.110.128:8081 weight=10;
server 192.168.110.128:8082 weight=10;
}
ip_hash
每个请求按访问ip的hash结果分配，这样每个访客固定访问一个后端服务器，可以解决session(并不是共享session解决)的问题。网传这种方式其实不算是负载均衡，但是我觉得算吧，假如A和B访问，A去tomcat1，B去tomcat2，虽然session可以不通过共享的方式来减轻某个tomcat的压力，但是我觉得也算是负载均衡的一种实现思路吧！
upstream xsdemo{
ip_hash;
server 192.168.110.128:8081 weight=10;
server 192.168.110.128:8082 weight=10;
}
fair（未经测试）按后端服务器的响应时间来分配请求，响应时间短的优先分配
url_hash（未经测试）按访问url的hash结果来分配请求，使每个url定向到同一个后端服务器，后端服务器为缓存时比较有效

2. tomcat集群搭建方式

tomcat8下载（官网）http://tomcat.apache.org/download-80

在这里插入图片描述
需要我们做的

下载jar包：分别是 commons-pool2-2.2.jar、jedis-2.8.2.jar、tomcat-redis-session-manager.jar，注意各个版本之间的依赖，这个依赖经实际测试没有问题，我放到了我的百度网盘里，请自行下载：链接：https://pan.baidu.com/s/14UU4rnMGxaggqKuBs7vn6Q
提取码：xlt5
这个实现的还得得益于一个外国大神，我参考了他的GitHub才搞成了的！
源码地址：https://github.com/jcoleman/tomcat-redis-session-manager
下载我的jar包后，将这三个jar包放到tomcat目录下的lib文件夹里
更改xml配置文件：
（1）更改conf目录下的context.xml，在上方加入如下所示

<Valve className="com.seejoke.tomcat.redissessions.RedisSessionHandlerValve"/> 
<Manager className="com.seejoke.tomcat.redissessions.RedisSessionManager" 
		  host="localhost"
		  port="6379"
		  database="0" 
		  password="123456"
		  maxInactiveInterval="1800" />

host：主机。
port：端口。
database：这里指的是redis的数据库名。
password：redis的密码，这个一定要设置，我就吃了很多亏，因为没有设置这个！
maxInactiveInterval：session存活时间，以秒为单位。
（2）更改tomcat端口，这里要改三个端口，不会出现闪退的情况：

<!--web服务端口-->
    <Connector port="8080" protocol="HTTP/1.1"
               connectionTimeout="20000"
               redirectPort="8443" />

<!--推出端口-->
<Server port="8005" shutdown="SHUTDOWN">

<Connector port="8009" protocol="AJP/1.3" redirectPort="8443" />

更改三个端口直至互不占用

3. redis

redis是不需要做什么具体配置的，只需要将密码设置一下就好了
在redis命令行，或者在RDM里面设置一下：

config set requirepass 123456

在这里插入图片描述
所有的跑起来，先运行tomcat，在运行nginx，比较鸡肋的就是nginx的Windows版本得在任务管理器里面杀死然后在启动才算重启。
效果图：

大功告成！

4. 后续，SQL语句的优化

后来项目的推进，又搞了一个SQL语句的优化我想把它一并写到这里
原语句挤不太清楚，大概就是这样的：

SELECT DISTINCT message.id, message.content, message.title, message.date, IF(EXISTS(SELECT * FROM tongzhi WHERE yb_userid = '16751040' AND tongzhi.tongzhi = message.id), 1, 0) AS is_read FROM message

冗长而且这个并发度一点都不高
第一没有走索引
第二用exist会进行全表搜索
优化思路：

创建索引，在where条件语句后面
用left join代替eixt
去掉if判断
数据库垂直分表，因为有一部分例如学号和个人ID是永不会变的，而其他的例如这个状态值是会改变的而且是频繁改变的
用MyISAM存储引擎代替InnoDB，有必要提几句这两个存储引擎有哪些异同：
MyISAM 它不支持事务，也不支持外键，尤其是访问速度快，对事务完整性没有要求或者以SELECT、INSERT为主的应用基本都可以使用这个引擎来创建表。
InnoDB InnoDB存储引擎提供了具有提交、回滚和崩溃恢复能力的事务安全。但是对比MyISAM的存储引擎，InnoDB写的处理效率差一些并且会占用更多的磁盘空间以保留数据和索引。
【更多区别：】
MyISAM是非事务安全型的，而InnoDB是事务安全型的。
MyISAM锁的粒度是表级，而InnoDB支持行级锁定。
MyISAM支持全文类型索引，而InnoDB不支持全文索引。
MyISAM相对简单，所以在效率上要优于InnoDB，小型应用可以考虑使用MyISAM。
MyISAM表是保存成文件的形式，在跨平台的数据转移中使用MyISAM存储会省去不少的麻烦。
InnoDB表比MyISAM表更安全，可以在保证数据不会丢失的情况下，切换非事务表到事务表（alter table tablename type=innodb）。
回到我们的场景，我们这个应用对于数据的准确性要求并不是很高，退而求其次的我们会用MyISAM的更快一些，在保证数据要求的前提下。这个就像是HashMap的扩容因子为0.75以空间换取时间的做法一样，鱼和熊掌不可得兼嘛
其他的像什么数据库表数据多了就自动分表啊，MySQL分库，主从数据库的搭建都是可以应对高并发的很好的思路。

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标签：index,log,redis,tomcat8.5,server,nginx,html,MyISAM
来源： https://blog.csdn.net/AAAhxz/article/details/104143705

实战高并发nginx+redis+tomcat8.5实现负载均衡和session共享

目录

前言

1. nginx配置

2. tomcat集群搭建方式

3. redis

4. 后续，SQL语句的优化