Nginx 反向代理 + Tomcat 集群:负载均衡配置步骤与核心原理
1.反向代理
1.1 原理
用户请求先到 Nginx,再由 Nginx 把请求转发给后端的应用服务器(比如 Tomcat、Node.js、Spring Boot)。
后端 php python java(我们使用时java后端 tomcat 微服务 ) 后端专业语言 应用服务器/业务服务器
Nginx 在这里就像“中转站”,客户端只知道自己连的是 Nginx,不知道真正提供服务的是哪台后端。
流程如图所示
1.2 实验配置
编辑 nginx.conf
,在 server
块里添加:
server {listen 80;server_name localhost; location / {proxy_pass http://127.0.0.1:8080; # 把请求转发到后端 8080 端口 反向代理proxy_set_header Host $host; # 保留原始的 Host 头proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr; # 获取客户端真实 IPproxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;} }
保存配置后,执行:
nginx -s reload
现在访问 http://localhost/
,实际会由 Nginx 转发到 http://127.0.0.1:8080/
。
2.负载均衡
Nginx 的负载均衡是它最常用的功能之一,可以将客户端请求分发到多台后端服务器,提高系统的并发能力、可用性和稳定性。
2.1 基本原理
Nginx 作为反向代理服务器,接收来自客户端的请求,然后根据配置的负载均衡策略,将请求转发到后端的多个应用服务器(upstream server)。
好处:
提高性能:分担单台服务器压力
高可用性:某台服务器宕机,Nginx 自动转发到其他正常的节点
可扩展性:轻松添加或移除后端节点
如图所示
2.2 常见负载均衡策略
轮询(Round Robin)
最少连接数(Least Connections)
IP 哈希(IP Hash)
加权轮询(Weighted Round Robin)
最少时间算法(Least Time)
3.后端 tomcat
3.1 Tomcat 的本质
Tomcat 本质上是一个 Servlet 容器,也可以称作一个轻量级 Web 应用服务器(Web Server + Servlet Container)。 它的主要职责是:
接收 HTTP 请求(内置了一个简单的 HTTP 服务器)
将请求分发给对应的 Web 应用(基于 URL 映射)
执行 Servlet / JSP 并生成响应
返回 HTTP 响应给客户端
换句话说,Tomcat 是一个 Java Web 应用运行环境,可以托管基于 Servlet、JSP、Spring MVC、Spring Boot(war 部署)等的应用。
3.2 运行原理
Tomcat 的核心工作流程可简化为以下几个步骤:
启动
加载
server.xml
配置,启动各个Connector
(监听端口,如 8080)初始化
Service
、Engine
、Host
、Context
组件创建并初始化
Servlet 容器
接收请求
Connector
监听 HTTP 请求(基于 NIO/线程池)请求被封装为
Request
对象
请求分发
Mapper
根据 URL → 找到对应的Context
(即某个 Web 应用)找到对应的
Wrapper
(某个 Servlet)
执行 Servlet
Tomcat 调用 Servlet 的
service()
方法Servlet 处理请求,可能访问数据库或调用其他 API
返回
Response
对象
响应客户端
Tomcat 将
Response
转换为 HTTP 响应报文通过 Socket 返回给客户端浏览器
如图所示