Nginx反向代理，负载均衡，redis session共享，keepalived高可用

相关知识自行搜索，直接上干货。。。

使用的资源：

nginx主服务器一台，nginx备服务器一台，使用keepalived进行宕机切换。

tomcat服务器两台，由nginx进行反向代理和负载均衡，此处可搭建服务器集群。

redis服务器一台，用于session的分离共享。

nginx主服务器：192.168.50.133

nginx备服务器：192.168.50.135

tomcat项目服务器1:192.168.50.137

tomcat项目服务器2:192.168.50.139

redis服务器：192.168.50.140

注意访问时需要配置防火墙规则，或者关闭防火墙

首先进行的通用安装：

总的需要模拟五台服务器，使用vmware，全部使用centos6.5 64位，五台服务器全部安装jdk，我使用的是jdk1.8.

1.安装VMware虚拟机，安装linux系统，此处使用centOS6.5 64位，安装linux命令行工具，上传文件工具，此处使用SecureCRT，SecureFX 。安装教程不再赘述，百度一大堆..........

这步有问题请使劲点：www.baidu.com

2.在linux上安装jdk:

安装jdk：卸载openjdk版本，上传解压jdk，配置环境变量----参考：http://jingyan.baidu.com/article/ab0b56308966acc15afa7d18.html

一、Nginx反向代理与负载均衡：

架构图：

此时需要用到三台服务器，一台nginx服务器，两台正式部署项目的服务器：选择的是192.168.50.133主nginx和192.168.50.137,192.168.50.139两台tomcat服务器

首先在两台服务器上安装tomcat：这个也是简单，不多说

安装tomcat：上传解压即可使用，bin目录下 startup.sh启动，shutdown.sh关闭

配置防火墙端口：vim /etc/sysconfig/iptables 编辑，开放8080端口，80端口等一些常用端口，当然后边有用到一些端口都是需要配置开放的，不建议关闭防火墙

编辑好后 service iptables restart 重新加载防火墙配置

如果是自己测试嫌配置麻烦，关闭防火墙： service iptables stop 重启后防火墙打开，即在此次开机状态下有效，完全关闭再使用 chkconfig iptables off ,即会在重启后也关闭防火墙，注意有时候服务都起了但访问出错，可能就是防火墙问题哦

启动tomcat访问：192.168.50.137:8080，192.168.50.139:8080，打开tomcat首页即成功。

然后编写测试项目，部署到两台tomcat上，eclipse新建web项目，项目名为testproject，在webapp下新建一个jsp页面为index.jsp,添加如下内容

将项目中web.xml中的访问顺序<welcome-file>index.jsp</welcome-file>上移到第一个访问

然后右键导出为war包，testproject.war，将该war包上传到两台服务器的tomcat的webapps中

 然后修改tomcat的server.xml文件，在tomcat conf目录中：可以使用notepad++的插件NppFTP直接连上linux，然后使用notepad++修改文件哦，保存记得使用UTF-8无BOM格式，具体去百度吧，哈哈

修改Engine标签中，添加jvmRoute，用于标识nginx访问的是哪个服务器tomcat，137服务器标识为137Server1，139服务器标识为139Server2

在两台tomcat的server.xml文件，Host标签中添加：<Context path="" docBase="testproject"/>，path标识访问路径，docBase为项目名，表示访问项目

此时，重新启动tomcat，访问192.168.50.137:8080，192.168.50.139:8080,显示index.jsp内容：两台服务器访问显示如下

至此，两台tomcat服务器搭建完成。

在nginx主机192.168.50.133上安装nginx：

先使用yum命令安装gcc，安装pcre，zlib，openssl：

在/usr/local/目录下新建nginx-src目录，将nginx-1.8.0.tar.gz放到此处，解压

进入解压后目录

依次执行命令：

此时nginx安装完毕，安装目录是/usr/local/nginx，nginx默认占用80端口

其中，sbin目录为nginx执行命令，conf目录下的nginx.conf为默认加载的配置文件

启动nginx：

关闭nginx：

启动nginx后访问192.168.50.133:80即可访问nginx：显示nginx欢迎页

至此，nginx安装完毕。

3.反向代理与负载均衡配置

现有两台服务器，一台为192.168.50.137，一台为192.168.50.139，服务器上各有一台tomcat，端口均为8080，在192.168.50.133上有nginx，经过配置nginx，当访问192.168.50.133:80时，即可访问192.168.50.137:8080，192.168.50.139:8080中随机一台，此时192.168.50.133:80被nginx监听，当有请求时，代理到192.168.50.137:8080，192.168.50.139:8080随机一台即可，即为nginx反向代理功能，同时此时可以通过nginx将请求进行转发，保证了一个入口，将所有请求转发到两台服务器上也减轻了任何一台的负载压力，当有大量请求时，可以搭建大量服务器，在入口代理服务器上使用nginx进行转发，即是负载均衡功能。

配置即是配置nginx安装目录中conf目录下的nginx.conf文件即可：具体配置如下，重点是红色部分

#Nginx所用用户和组
#user  niumd niumd;

#工作的子进程数量（通常等于CPU数量或者2倍于CPU）
worker_processes  2;

#错误日志存放路径
#error_log  logs/error.log;
#error_log  logs/error.log  notice;
error_log  logs/error.log  info;

#指定pid存放文件
pid        logs/nginx.pid;

events {
    #使用网络IO模型linux建议epoll，FreeBSD建议采用kqueue
    #use epoll;

    #允许最大连接数
    worker_connections  1024;
}

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

    #定义日志格式
    #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  off;
    access_log  logs/access.log;

    client_header_timeout  3m;
    client_body_timeout    3m;
    send_timeout           3m;

    client_header_buffer_size    1k;
    large_client_header_buffers  4 4k;

    sendfile        on;
    tcp_nopush      on;
    tcp_nodelay     on;

    #fastcgi_intercept_errors on; 

    error_page 404  /404.html;

    #keepalive_timeout  75 20;

    gzip                 on;
    gzip_min_length      1000;
    gzip_types           text/plain text/css application/x-javascript;

    #配置被代理的服务器
    upstream blank {
        #ip_hash;
        server 192.168.50.137:8080;
        server 192.168.50.139:8080;
    }

    server {
            #nginx监听80端口，请求该端口时转发到真实目标
            listen       80;
            #配置访问域名
            server_name  192.168.11.133;                  

            location / {
                #这里配置代理是指上面定义的两个被代理目标，blank名字必须一致
                proxy_pass http://blank;

                #proxy_redirect          off;
                #非80端口使用，目的是将代理服务器收到的用户的信息传到真实服务器上，我也不是很理解
                proxy_set_header        Host $host;
                proxy_set_header        X-Real-IP $remote_addr;
                proxy_set_header        X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
                client_max_body_size    10m;
                client_body_buffer_size 128k;
                proxy_connect_timeout   300;
                proxy_send_timeout      300;
                proxy_read_timeout      300;
                proxy_buffer_size       4k;
                proxy_buffers           4 32k;
                proxy_busy_buffers_size 64k;
                proxy_temp_file_write_size 64k;
                add_header Access-Control-Allow-Origin *;
            }

            #此处定义500 502 503 504的错误页面
            error_page   500 502 503 504  /50x.html;
            #错误页面位置
            location = /50x.html {
            #root表示路径 html为nginx安装目录中的html文件夹
            #位于/usr/local/nginx/html/下
               root   html;
            }
    }
}

启动两台tomcat，重新启动nginx：

访问192.168.50.133:80将会随机访问192.168.50.137:8080和192.168.50.139:8080其中一台。（问题：每次刷新nginx服务器地址sessionid会变，session不能共享。）

nginx轮询策略：

nginx负载均衡到多台服务器上时，默认采用轮询策略：

常见策略：

1、轮询

每个请求按时间顺序逐一分配到不同的后端服务器，如果后端服务器down掉，能自动剔除。

2、weight
指定轮询几率，weight和访问比率成正比，用于后端服务器性能不均的情况，数字越大命中率越高。
例如：轮询几率是2:1
upstream bakend {
server 192.168.0.14 weight=2;
server 192.168.0.15 weight=1;
}

2、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的问题。
例如：
upstream bakend {
ip_hash;
server 192.168.0.14:88;
server 192.168.0.15:80;
}

其他策略可以自行查询学习,nginx还有很多其他可配置项，静态资源缓存，重定向等，想深入的童鞋请自行学习

nginx配置详解：http://blog.csdn.net/tjcyjd/article/details/50695922

实际问题：虽然解决了，但是不是很理解，记录一下

其中192.168.50.133:80是有外网映射的，外网55.125.55.55:5555映射到192.168.50.133:80上，此时使用55.125.55.55:5555访问，会映射到192.168.50.133:80上，然后会被转发到192.168.50.137:8080或192.168.50.139:8080，但是此时却出现图片，js，css等静态文件无法访问的情况，通过两种方法解决。

<1>.映射非80端口

让55.125.55.55:5555映射192.168.50.133的非80端口，例如55.125.55.55:5555映射192.168.50.133:5555，然后再在nginx配置文件中配置如下，注意红色加大部分：这地方不理解

此时访问55.125.55.55:5555，映射到192.168.50.133:5555上，然后转发到192.168.50.137:8080或192.168.50.139:8080上，此时静态文件均能访问。

<2>.使用域名在外网服务器上使用nginx进行转发

将55.125.55.55绑定域名为test.baidubaidu.com，此时在55.125.55.55服务器上使用nginx,

以上即nginx反向代理与负载均衡介绍，经过此次学习，发现nginx确实是博大精深，一个配置文件搞得我不要不要的。。。

二、session共享问题：

由于nginx是随机分配请求，假设一个用户登录时访问网站登录时被分配到192.168.50.137:8080上，然后进行了登录操作，此时该服务器上就会有该用户登录的session信息，然后登陆后重定向到网站首页或个人中心时，此时如果被分配到192.168.50.139:8080上，那么这台服务器上没有该用户session信息，于是又会变成未登录状态，所以由于nginx的负载均衡会导致session共享的问题。

解决方法：

1.nginx提供了ip_hash策略，可以保持用户ip进行hash值计算固定分配到某台服务器上，然后只要是该ip则会保持分配到该服务器上，保证用户访问的是同一台服务器，那么session问题就不存在了。这也是解决session共享的一种方式，也称为黏性session。但是假设一台tomcat服务器挂了的话，那么session也会丢失。所以比较好的方案是抽取session。

2.session存在memcache或者redis中，以这种方式来同步session，把session抽取出来，放到内存级数据库里面，解决了session共享问题，同时读取速度也是非常之快。

本例中：

Redis解决session共享：

在redis服务器192.168.50.140上搭建redis，redis默认端口为6379

Redis搭建：

redis依赖gcc，先安装：

下载redis，我使用的是redis-3.2.1.tar.gz，上传至linux /usr/local/redis-src/中，解压

进入解压后目录redis-3.2.1，执行make命令进行编译

安装到目录/usr/local/redis

执行：

安装完成之后将redis配置文件拷贝到安装目录下，redis.conf是redis的配置文件，redis.conf在redis源码目录,port默认6379。

执行命令：

在redis安装目录启动和关闭redis：

启动：

这种启动方式叫做前端启动，必须保持在当前窗口，如果ctrl + c 退出，那么redis也就退出了，不建议使用

那么后端启动：

首先修改redis.conf中daemonize的值，打开可以看到默认是no，修改为daemonize yes，启动即可。也可以在该配置文件中修改redis默认端口6379为其他值。

关闭redis：

至此，redis服务器搭建完成。

 tomcat与redis集成实现session共享：

环境为tomcat7 + jdk1.6的话：

在所有需要共享session的服务器的tomcat中目录下：

lib目录中添加以下三个jar包，注意版本最好一致，不然极容易出现错误，下边的测试是可用的：

conf目录中content.xml中加入：配置redis服务

环境为tomcat7 + jdk1.7或1.8的话：

在所有需要共享session的服务器的tomcat中目录下：

lib目录中添加以下三个jar包，测试通过：

conf目录中content.xml中加入：配置redis服务

根据我这测试，是jkd1.8+tomcat7，在137和139两台tomcat中加入jar包且进行如上配置：

上传jar包

修改content.xml

启动redis服务，重新启动所有tomcat，启动nginx，刷新nginx页面,两台tomcat页面可以看到sessionid值不变，关闭某台tomcat，nginx中sessionid不变，说明session是共享的。

问题：

有可能此时访问会报错，redis无法访问，这是由于redis的安全机制，默认只有127.0.0.1才能访问，在redis.conf中可以找到bind 127.0.0.1，你可以将此ip改为访问者ip，

如果有多个访问者，也可以把bind 127.0.0.1注释掉，然后在配置文件中找到protected-mode，修改protected-mode yes改为protected-mode no 关闭redis保护模式即可

详细可以参考这：http://www.cnblogs.com/liusxg/p/5712493.html

经过大牛指点：添加两个注意点：

1.按照如上配置,使用redis数据库,放入session中的对象必须要实现java.io.Serializable接口，使用memcache的可以不用实现Serializable接口

原因是:因为tomcat里使用的将session放置redis使用的工具类,是使用的jdk序列化模式存储的，这一点也是很容易理解的，session.setAttribute(String key, Object value)，存储Object类型

object放入redis中又要能取出来，只能是序列化进行存储了，然后取出的时候进行反序列化。

所以我们在session中存储的任何对象，都必须实现序列化接口。

2.按照如上配置,使用redis做session存储空间时,web应用的session-time的时间单位会变成[秒],而不是原本的[分]

原因是:因为tomcat里使用的将session放置redis使用的工具类,在存储时为对tomcat容器时间做转换，

在redis中设置过期时间是使用秒作为单位的，有个命令叫expire可以设置redis键值过期时间，所以在context.xml配置文件中我们需要制定session过期时间（默认是60秒，配成1800即30分钟），这一点很重要。

请注意！！！！

context.xml配置说明：

三、keepalived高可用：

架构图：

上图画的不对称好难看，将就下吧

根据上边一路走来，已经是搭好了从nginx主到服务器的这条线的，那么同理，使用nginx备机192.168.50.135上再搭建nginx，也是代理192.168.137和139两台服务器。搞了一次之后也就简单了

在192.168.50.135上安装nginx，配置nginx配置即可，不再赘述，nginx备机配置如下：

配置和上边的是一样的，只不过监听的地方的ip了而已

那么现在就是相当于有两套nginx了，代理的服务器是一样的，为什么要搞两套？

假设只有一台nginx的话，这个nginx服务器挂了。那怎么办？

所以需要一台备份nginx。

正常情况下，主nginx作为反向代理服务器即可，假设nginx服务器挂了的话，能够立即切换到备份机上，保证用户可以访问，然后运维人员把主nginx服务器故障修好之后，又能够自动切换到主nginx提供服务。通过keepalived来监测两台服务器，正常情况时，将nginx主服务器ip（192.168.50.133）绑定到keepalived定义的一个虚拟ip（我设置为192.168.50.88）上，通过这个虚拟IP可以访问nginx，然后备机（192.168.50.135）啥事不干，就是每隔一小段时间（设置为1秒）keepalived会告诉备机，你不用管，我还活着呢，如果突然主机死了，那么就会超过一秒备机没有收到主机或者的消息，那么备机马上接管主机，keeplived将虚拟ip绑定到备机身上，网站继续提供服务。

突然主机又复活了（运维人员排除故障了），那么备机又将收到主机的活着的消息，于是将管理权交回给主机，虚拟ip又绑到主机上，大概就是这么个过程，个人理解。

先在两台nginx服务器（主备）上都装上keepalived：

下载：这里使用rpm安装，是区分32,64位的，不要搞错了哦

keepalived-1.2.7-3.el6.x86_64.rpm

openssl-1.0.1e-30.el6_6.4.x86_64.rpm

要求必须是openssl-1.0.1e或以上才行、如果版本已经符合（因为安装nginx时已经安装openssl，使用yum安装应该是符合的）、不用再安装openssl，使用 rpm -q openssl 查看当前openssl版本，我这已经是1.0.1e 48的，所以就不安装了

将两个rpm安装包上传到两台nginx服务器，进入上传到的目录，运行以下命令安装:--nodeps是忽略依赖包，当然最好是把依赖包装上，去掉--nodeps可以看到错误，需要哪些依赖包

如果需要安装openssl

安装keepalived：

安装完毕后再/etc/keepalived/目录下有个文件 keepalived.conf即是本台服务器keepalived的核心配置文件了：

重点：keepalived配置，配置文件上边部分按照下面的配置就行了，配置文件后面的内容可以不用管，还没有去研究其他部分

先配置主机192.168.50.133的keepalived，按下边进行配置

备机192.168.50.135的keepalived配置：

备机配置注意的地方：需要修改state为BACKUP , priority比MASTER低，virtual_router_id和master的值一致

酱紫，keepalived就配置完成了。

keeplived启动关闭命令：

启动两台nginx，启动主机keepalived，启动备机keepalived服务。

这时，nginx主机在提供服务，备机是闲着的，虚拟ip是192.168.50.88，在主机和备机上使用命令

可以发现：

主机：可以看到，192.168.50.133 带有虚拟ip192.168.50.88，在浏览器中输入192.168.50.88，即可访问到主nginx192.168.50.133.然后转发到tomcat服务器上

浏览器访问虚拟ip：192.168.50.88，效果如下

 备机：ip addr命令执行：可以看到，备机nginx没有绑定虚拟ip

以上是初始状态下的情况，也是正常服务的情况。

现在测试高可用，假设主机nginx服务器挂了，模拟为关闭nginx主机或者将keepalived服务停止，那么主机上keepalived死了就没办法告诉备机自己活着，而备机超过1秒没有接收到主机给自己的消息，马上接管虚拟ip，同时在配置文件中配置切换主备机时发送邮件，此时开发团队收到邮件即知道主机挂了，马上去排除主机的故障。

将主机上的keepalived服务停止，service keepalived stop ,然后查看虚拟ip绑定情况，

主机挂了：可以看到虚拟ip就没有绑在主机上

备机情况：虚拟ip已经绑定到备机，此时主机虽然挂了，但是切换到备机上了（发现故障和切换的时间差最大也就是1秒），虚拟ip也绑到备机上了，访问虚拟ip，就会请求备机nginx然后转发到web服务器实现高可用。

 运维人员收到邮件后就去排除主机故障了，搞定之后（模拟为keepalived服务启动），这时主机告诉备机，我又活了，于是备机将管理权又交给主机（切换为主机nginx提供服务）：

主机keepalived服务启动后，即吧主机维护好之后：可以看到，虚拟ip又自动绑到了主机上

 备机情况，主机活了之后，备机转交管理权，虚拟ip切换到主机上，备机不绑定虚拟ip,貌似启动keepalived服务之后并不能马上切回，应该是起服务需要点时间吧，但是不影响，这段时间还是备机绑定虚拟IP的

这就是keepalived高可用的模拟。

注意问题：

主机挂了之后，主机nginx恢复时，一定要将nginx也启动，否则即使虚拟ip切换到了主机上，但是主机nginx没起那也是没法转发的。所以要把nginx启动要加在开机启动中。

四、Nginx服务开机自启动：

在linux系统的/etc/init.d/目录下创建nginx文件，使用如下命令：（vim命令不会的自己去学吧哈哈）

将如下内容搞到该文件中:注意红色部分修改成你的路径即可，nginxd值是启动nginx的nginx路径，nginx_config值是nginx配置文件nginx.conf路径，nginx_pid值是nginx.pid所在路径，如果按照我方法安装的话，是在nginx安装目录的logs里边的

然后设置该文件的访问权限：执行以下命令，意为所有用户可访问

最后将ngix加入到rc.local文件中，这样开机的时候nginx就默认启动了

添加

保存并退出，下次重启就会生效，nginx的开机自启动。测试无误的。

四、解决nginx进程和keepalived不同时存在问题:

keepalived是通过检测keepalived进程是否存在判断服务器是否宕机，如果keepalived进程在，但是nginx进程不在了，那么keepalived是不会做主备切换。因为是nginx挂了，然后无法做代理，keepalived还在不会切换到备机。

所以一直检测nginx是否还在，如果不在，那么让keepalived也停止，同生共死。

注：只需要在主机上搞就行了，备机没必要检测nginx，因为基本是主机在服务。

解决：写个脚本来监控nginx进程是否存在，如果nginx不存在就将keepalived进程杀掉。

注：keepalived不需要开机启动，假如开机自启的话，如果keepalived比nginx 更快启动的话，脚本检测会把keepalived停掉的，所以没必要，只需要nginx开机启动，启动主机后自行手动的把keepalived服务启动即可。

在主nginx上编写nginx进程检测脚本（check_nginx_dead.sh）,在keepalived配置文件目录下创建脚本:

把下边这些内容搞到脚本文件中，内容如下：

给访问权限：不然不行哦，这里卡了我半小时

先测试一下脚本：

把nginx停了，此时keepalived还在运行，所以不会切换，虚拟ip无法访问到web服务器

然后执行脚本：

主机脚本检测nginx不在了，把keepalived停掉，从输出可以看到确实停止了，主机虚拟没有绑定虚拟ip

备机：成功绑定虚拟ip

所以，只需要让该脚本一直执行，即一直检测nginx进程是否在，如果没得了，那么直接停止主机keepalived，切换备机，保证能够访问web服务器。

按如下修改keepalived配置文件keepalived.conf，添加脚本定义检测：

只需要在正确的位置添加红色部分即可：那么脚本则是两秒执行一次，一旦发现主机nginx不在了，keepalived停止，切换备机

保存后，重新启动主机keepalived服务即可。

测试：

回到负载均衡高可用的初始状态，保证主、备上的keepalived、nginx全部启动。

停止主nginx服务：

主机查看keepalived进程，发现没有，说明已经停止了，虚拟ip也没有绑在主机上

备机：绑定虚拟ip，切换成功。

测试通过，如果主机nginx挂了之后，keepalived也会随着挂掉，然后切换备机。

以上所有过程均是经过测试的，所以除去一些其他因素，例如人品，应该都是可以成功的。

好久没写博客了，这篇也是从头到尾搞了十个小时，累死宝宝了。收获也是很多的，只是停留在使用的层面上，没有深入。

http://www.cnblogs.com/mrlinfeng/p/6146866.html