Docker一键部署Nginx-Tomcat-MySQL集群方案

2025-11-27 10:37:40 分类：nginx 热度：13 评论： 0

Docker一键部署Nginx-Tomcat-MySQL集群方案

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一、集群架构设计与组件定位

1.1 整体架构概述

Nginx-Tomcat-MySQL集群是典型的三层架构模式，通过Docker容器化部署可实现环境一致性与快速扩缩容。该架构中各组件分工明确：

  • Nginx：作为前端反向代理服务器，处理静态资源请求并分发动态请求至Tomcat集群
  • Tomcat：作为应用服务器，运行Java Web应用程序，处理业务逻辑
  • MySQL：作为关系型数据库，存储应用产生的结构化数据
  • Docker：提供容器化运行环境，通过容器编排实现组件间通信与生命周期管理

1.2 组件间数据流向

  1. 客户端请求首先到达Nginx服务器
  2. Nginx根据请求类型进行分发：
    • 静态资源（CSS/JS/图片）直接由Nginx返回
    • 动态请求转发至后端Tomcat集群
  3. Tomcat处理业务逻辑时，通过JDBC连接MySQL数据库进行数据读写
  4. 处理结果经Tomcat→Nginx→客户端的路径返回

二、Docker容器化核心技术

2.1 Docker ***pose编排原理

Docker ***pose通过YAML文件定义多容器应用的服务、网络和存储配置，实现一键部署。其核心优势在于：

  • 声明式配置：通过yaml文件描述整个应用栈
  • 服务依赖管理：自动处理容器启动顺序
  • 网络隔离：为集群创建独立网络环境
  • Volume持久化：确保数据不随容器销毁而丢失
2.1.1 基础配置案例
# docker-***pose.yml 基础结构
version: '3.8'  # ***pose版本

services:  # 定义服务集合
  nginx:
    image: nginx:latest  # 使用官方镜像
    ports:
      - "80:80"  # 端口映射
    ***works:
      - app-***work  # 加入自定义网络
    depends_on:  # 依赖关系
      - tomcat1
      - tomcat2

***works:  # 定义网络
  app-***work:
    driver: bridge  # 桥接模式

volumes:  # 定义数据卷
  mysql-data:

2.2 容器网络通信机制

Docker为容器间通信提供三种网络模式：

  • bridge模式：默认模式，容器通过虚拟网桥通信
  • host模式：容器直接使用宿主机网络
  • overlay模式：适用于跨主机容器通信

在本集群中采用bridge模式，通过自定义网络实现组件隔离与通信：

# 网络配置示例
***works:
  app-***work:
    driver: bridge
    ipam:
      config:
        - sub***: 172.20.0.0/16  # 自定义子网

三、各组件容器化实现

3.1 MySQL容器配置

MySQL容器需重点配置数据持久化与初始化脚本，确保数据不丢失且应用启动时自动创建所需表结构。

3.1.1 配置示例
# docker-***pose.yml 中MySQL配置
services:
  mysql:
    image: mysql:8.0
    container_name: mysql-server
    restart: always  # 自动重启
    environment:
      MYSQL_ROOT_PASSWORD: root123  #  root密码
      MYSQL_DATABASE: appdb  # 自动创建数据库
      MYSQL_USER: appuser
      MYSQL_PASSWORD: apppass
    ports:
      - "3306:3306"
    volumes:
      - mysql-data:/var/lib/mysql  # 数据持久化
      - ./mysql/init.sql:/docker-entrypoint-initdb.d/init.sql  # 初始化脚本
    ***works:
      - app-***work

volumes:
  mysql-data:
3.1.2 初始化脚本示例（init.sql）
-- 创建用户表
CREATE TABLE IF NOT EXISTS `user` (
  `id` bigint NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `username` varchar(50) NOT NULL,
  `password` varchar(100) NOT NULL,
  `create_time` datetime DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,
  PRIMARY KEY (`id`),
  UNIQUE KEY `uk_username` (`username`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4;

-- 插入测试数据
INSERT INTO `user` (username, password) VALUES ('test', '123456');

3.2 Tomcat容器配置

Tomcat容器需部署Web应用，并配置数据库连接参数，通过环境变量实现配置外部化。

3.2.1 配置示例
# docker-***pose.yml 中Tomcat配置
services:
  tomcat1:
    image: tomcat:9.0
    container_name: tomcat-1
    restart: always
    environment:
      - DB_HOST=mysql  # 数据库主机名（容器名）
      - DB_PORT=3306
      - DB_NAME=appdb
      - DB_USER=appuser
      - DB_PASS=apppass
    volumes:
      - ./tomcat/webapps:/usr/local/tomcat/webapps  # 部署应用
      - ./tomcat/conf/server.xml:/usr/local/tomcat/conf/server.xml  # 自定义配置
    depends_on:
      - mysql
    ***works:
      - app-***work

  # 可配置多个Tomcat实例实现负载均衡
  tomcat2:
    image: tomcat:9.0
    container_name: tomcat-2
    # 配置与tomcat1相同
3.2.2 数据库连接配置（Java示例）
// 从环境变量获取数据库配置
String dbHost = System.getenv("DB_HOST");
String dbPort = System.getenv("DB_PORT");
String dbName = System.getenv("DB_NAME");
String dbUser = System.getenv("DB_USER");
String dbPass = System.getenv("DB_PASS");

// 构建连接URL
String url = String.format("jdbc:mysql://%s:%s/%s?useSSL=false&serverTimezone=UTC",
                          dbHost, dbPort, dbName);

// 获取数据库连接
Connection conn = DriverManager.getConnection(url, dbUser, dbPass);

3.3 Nginx容器配置

Nginx主要负责请求转发与负载均衡，需配置反向代理规则与静态资源路径。

3.3.1 配置示例
# docker-***pose.yml 中Nginx配置
services:
  nginx:
    image: nginx:latest
    container_name: nginx-server
    restart: always
    ports:
      - "80:80"
    volumes:
      - ./nginx/conf.d:/etc/nginx/conf.d  # 配置文件
      - ./nginx/html:/usr/share/nginx/html  # 静态资源
      - ./nginx/logs:/var/log/nginx  # 日志
    depends_on:
      - tomcat1
      - tomcat2
    ***works:
      - app-***work
3.3.2 Nginx配置文件（app.conf）
# 负载均衡配置
upstream tomcat_servers {
    server tomcat1:8080;  # 指向tomcat1容器
    server tomcat2:8080;  # 指向tomcat2容器
    # 可添加权重配置: server tomcat1:8080 weight=2;
}

server {
    listen 80;
    server_name localhost;

    # 静态资源处理
    location ~* \.(html|css|js|jpg|jpeg|png|gif)$ {
        root /usr/share/nginx/html;
        expires 1h;  # 缓存1小时
    }

    # 动态请求转发
    location / {
        proxy_pass http://tomcat_servers;
        proxy_set_header Host $host;
        proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
        proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
    }
}

四、集群部署与验证

4.1 部署步骤

  1. 创建项目目录结构：
mkdir -p docker-cluster/{nginx/conf.d,nginx/html,tomcat/webapps,mysql}
cd docker-cluster

  1. 编写各组件配置文件（如上述示例）

  2. 启动集群：

# 后台启动
docker-***pose up -d

# 查看启动状态
docker-***pose ps

# 查看日志
docker-***pose logs -f

4.2 功能验证

  1. 访问静态资源：http://宿主机IP/test.html，验证Nginx静态资源服务
  2. 访问动态应用：http://宿主机IP/app，验证Tomcat应用部署
  3. 数据库连接测试：通过应用操作数据，验证MySQL连接
  4. 负载均衡测试：多次访问动态应用，查看Tomcat日志确认请求分发
# 查看Tomcat1日志
docker logs -f tomcat-1

# 查看Tomcat2日志
docker logs -f tomcat-2

五、集群扩展与优化

5.1 水平扩展Tomcat节点

通过Docker ***pose可快速扩展应用服务节点：

# 扩展为3个Tomcat实例
docker-***pose up -d --scale tomcat1=3

5.2 性能优化建议

  1. Nginx优化：

    • 启用gzip压缩
    • 配置合理的缓存策略
    • 调整工作进程数：worker_processes auto;

  2. Tomcat优化：

    • 调整线程池参数
    • 启用APR库提升性能
    • 配置JVM参数：JAVA_OPTS="-Xms512m -Xmx1024m"

  3. MySQL优化：

    • 配置连接池
    • 优化索引与SQL语句
    • 启用查询缓存（适用于读多写少场景）

以上为基于Docker的Nginx-Tomcat-MySQL集群部署核心内容，通过容器化部署可大幅简化环境配置与部署流程，提高系统可移植性与扩展性。

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