Web架构 - 预防高并发的服务架构

CDN（静态资源） + Nginx（负载均衡&反向代理）+ Redis（主从配置&Sentinel监听集群）+ Mysql（主从配置）

介绍：业务从发展的初期到逐渐成熟，服务器架构也是从相对单一到集群，再到分布式，技术迭代的速度非常快，导致我们不断的学习。。。
一个可以支持高并发的服务少不了好的服务器架构，需要有负载均衡，主从集群的数据库，主从集群的缓存，静态文件上传cdn，比如 七牛云 等，这些都是让业务程序流畅运行的强大后盾。

闲话不多说，下面简单介绍搭建Windows服务器架构。

一、配置Nginx

介绍：Nginx是 Igor Sysoev 为俄罗斯访问量第二 Rambler.ru 站点开发的一款高性能HTTP和反向代理服务器。

那么有些人不明白反向代理与正向代理有什么不同？

正向代理就像是 因为GWF，国内需要使用代理访问Google，但是Google不知道真实的客户端是谁，代理隐藏了真实的客户端请求，客户端请求的服务都被代理服务器代替。

www.baidu.com 是我们的反向代理服务器，反向代理服务器会帮我们把请求转发到真实的服务器那里去。

1、下载 Nginx-Windows & Tomcat7

1：重新加载配置 2：关闭 3：开启（或者nginx -c conf/nginx.conf）

附录：Nginx工作原理

2、修改配置文件

修改\Tomcat\conf\server.xml （三个端口）& \nginx-1.11.6\conf\nginx.conf ：

#user  nobody;#用户名
worker_processes  1;#工作进程（与CPU个数一比一）

#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;#单个进程最大连接数（worker_processes*worker_connections/4小于系统进程打开的文件总数）
}


http {
      upstream tomcat  { #反向代理 
                server localhost:8082 weight=2;#weight权重（机器性能好weight就设大些）
                server localhost:8083 weight=3;  
        } 
    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"';#转发真实ip

    #access_log  logs/access.log  main;

    sendfile        on;
    #tcp_nopush     on;

    #keepalive_timeout  0;
    keepalive_timeout  65;

    #gzip  on;

    server {
        listen       80;#默认80端口
        server_name  localhost;

        #charset koi8-r;

        #access_log  logs/host.access.log  main;

        location / {#配置静态文件等
            root   html;
            index  index.html index.htm;
            proxy_pass http://tomcat;#反向代理（上面upstream tomcat）
        }

        #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;
        }
    }

}

3、测试

如何知道集群服务器配置好了呢？

我们修改项目页面，将body内容改为aaa...和bbb...，打包分别放到上面的Tomcat中，重新启动Tomcat和Nginx。

根据上图，Nginx会将请求分发到不同的Tomcat中。

介绍：Nginx是采用master-worker多进程的方式，master负责请求转发，worker的数量为CPU数，所有worker进程的listenfd会在新连接到来时变得可读，为保证只有一个进程处理该连接，所有worker进程在注册listenfd读事件前抢accept_mutex，抢到互斥锁的那个进程注册listenfd读事件，在读事件里调用accept接受该连接。

4、防预CC攻击

使用 NGINX 流控和 fail2ban 防止 CC 攻击

在http模块中添加

limit_req_zone $binary_remote_addr zone=sym:10m rate=5r/s;   #限制发起的请求频率，每秒5次
limit_conn_zone $binary_remote_addr zone=conn_sym:10m;       #限制发起的连接数

在location中添加

limit_req zone=sym burst=5;
limit_conn conn_sym 10;

配置好后Nginx重启。模拟多线程并发请求，结果显示成功和异常：

查询Nginx/conf/error.log，显示如下：

二、配置Redis&Sentinel

1、下载 Redis3.0

解压redis（主）再复制三份，文件夹名称分别改为redis-slave（从）、redis-slave2（从）、redis-sentinel（哨兵）这些文件夹都能复制多次
（*.conf文件的名字可能不同！sentinel.conf需要新建！）

2、修改配置文件

修改redis（主）文件夹下的redis.windows.conf：

port 6380                          #端口（不能重复） 
logfile "E:/redis.log"             #日志（防止宕机后可查）
slave-read-only no                 #默认为yes，改为no用于主从复制
requirepass "XXX"                  #密码（主从密码需相同）

修改redis-slave（从）下的redis.windows.conf：

port 6381
logfile "E:/redis_slave1.log"        
slaveof 127.0.0.1 6380              #master     
slave-read-only no
masterauth "XXX"                    #主密码
requirepass "XXX"

在redis-sentinel（哨兵）下创建sentinel.conf文件，内容为：

port 26379
sentinel monitor mymaster 127.0.0.1 6380 1          #主配置，数字1代表有1个Sentinel监听有问题就进行主从复制并切换
sentinel down-after-milliseconds mymaster 6000
sentinel failover-timeout mymaster 900000
sentinel auth-pass mymaster Alex                    #密码

下面为演示：
（1）运行主从Redis:

（2）运行Sentinel：

介绍：监听Redis的哨兵，具体看附录
附录：Sentinel

运行Sentinel后，.conf中配置内容就会刷新成：

为防止Sentinel宕掉。可复制多份sentinel并修改端口，分别启动。

（3）检测主从切换

当master宕机后，防止整个资源挂掉，将采用Sentinel实时监控Redis，情况发生后会立即主从复制并切换，这样系统崩溃的概率大大降低。

监听的主端口变为6381，非之前的6380，子监听的主也自动切换了。

三、配置Mysql集群

1、配置master主服务器

（1）在Master MySQL上创建用户，允许其他Slave服务器可以通过远程访问Master，通过该用户读取二进制日志，实现数据同步。

创建的用户必须具有REPLICATION SLAVE权限，除此之外没必要添加不必要的权限，密码为'XXX'。192.168.94.%是指明用户所在服务器，%是通配符，表示192.168.94.0/255的Server都可以登陆主服务器。

（2）修改my.Ini文件。启动二进制日志log-bin。

在[mysqld]下面增加：

server-id=1                       #给数据库服务的唯一标识，一般为大家设置服务器Ip的末尾号
log-bin=master-bin
log-bin-index=master-bin.index

（3）重启Mysql服务，查看日志

2、配置slaver从服务器

（1）修改my.ini文件，在[mysqld]下面增加

log_bin           = mysql-bin
server_id         = 2
relay_log         = mysql-relay-bin
log_slave_updates = 1
read_only         = 1

重启Mysql

（2）连接Master

change master to master_host='192.168.XXX.XXX', 
master_port=3306,
master_user='alexnevsky',
master_password='XXXX', 
master_log_file='master-bin.000001',
master_log_pos=0;

（3）启动Slave

start slave;