有勇气的牛排博客
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Nginx负载均衡配置

有勇气的牛排 32 nginx 2025-08-25 22:58:55
进群口令：博客

1 前言

1.1 什么是负载均衡

负载均衡时一种分布式系统设计技术，通过请求或任务均匀分配到多台服务器或服务实例上，来提高系统的并发能力、可用性和稳定性。

1.2 为什么需要负载均衡

在软件开发和系统架构中，单台服务器会面临：

  1. 性能瓶颈：CPU、内存、带宽有限。
  2. 单点故障：机器挂了，整个服务不可用。
  3. 扩展困难：业务增长快，单机撑不住。

负载均衡可以解决如下问题：

  • 提高吞吐量（多台机器一起扛流量）
  • 保证高可用性（某节点挂了，自动切换到其他节点）
  • 支持水平扩展（加机器就能顶流量）

1.3 负载均衡算法策略分类

常见分配算法：

  1. 轮询（Round Robin）：顺序把请求分给不同服务器。
  2. 加权轮询（Weighted Round Robin）：给性能强的机器更多请求。
  3. 最少连接数（Least Connections）：请求分配给当前连接最少的服务器。
  4. 源地址哈希（IP Hash）：同一个客户端 IP 总是分配到同一台服务器。
  5. 一致性哈希（Consistent Hashing）：常用于分布式缓存，减少节点变动带来的缓存失效。

2 基本配置

http {
    upstream backend {
        server 192.168.1.101;
        server 192.168.1.102;
        server 192.168.1.103;
    }

    server {
        listen 80;

        location / {
            proxy_pass http://backend;
        }
    }
}

upstream backend：定义一个后端服务器组。

server：列出后端节点。

proxy_pass：将客户端请求转发到 backend 组。

3 负载均衡策略

3.1 轮训（默认）

upstream backend {
    server 192.168.56.20;
    server 192.168.56.21;
}
  • 每个请求依次分配给不同服务器。
  • 简单易用，适合性能相近的服务器。

3.2 加权轮训

upstream backend {
    server 192.168.56.20 weight=3;
    server 192.168.56.21 weight=1;
}
  • 192.168.56.20 的请求量是另一台的 3 倍。
  • 适合性能差异较大的服务器。

3.3 IP Hash

upstream backend {
    ip_hash;
    server 192.168.56.20;
    server 192.168.56.21;
}
  • 同一个客户端 IP 会固定分配到同一台服务器。
  • 适合有会话保持需求的应用（比如登录状态保存在本地内存）。

3.4 最少连接（least_conn）

upstream backend {
    least_conn;
    server 192.168.56.20;
    server 192.168.56.21;
}
  • 请求优先分配给连接最少得服务器。
  • 适合长连接应用（WebSocket、上传下载）。

4 健康检查

nginx 社区默认只有被动健康检查（请求失败后才会标记节点不可用）,配置如下：

upstream backend {
    server 192.168.56.20 max_fails=3 fail_timeout=30s;
    server 192.168.56.21;
}

max_fails=3：连续失败 3 次，认为节点不可用。

fail_timeout=30s：30 秒后重新尝试。

5 架构图

        +--------------------------------+
 Client |  https://www.couragesteak.com |
        +--------------------------------+
                         |
                         v
                +----------------+
                |     Nginx      |
                |  (负载均衡器)   |
                +----------------+
                /        |       \
               v         v        v
        +-----------+ +-----------+ +-----------+
        |  App #1   | |  App #2   | |  App #3   |
        +-----------+ +-----------+ +-----------+

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