Linux服务器上JS如何进行负载均衡 - 问答

Linux服务器上 Node.js 负载均衡实战指南

一、常见方案与适用场景

反向代理层：使用 Nginx / HAProxy 在七层分发请求，支持权重、健康检查、会话保持、限流与压缩，适合生产环境稳态运行与统一入口治理。
进程内集群：使用 Node.js cluster 或 PM2 cluster 充分利用多核 CPU，解决单进程瓶颈，适合单机多实例的水平扩展。
容器与编排：使用 Docker Compose / Kubernetes，结合 Service 的 ClusterIP/LoadBalancer 或 Ingress 实现自动扩缩与云厂商负载均衡集成。
服务发现与动态路由：结合 Consul 等服务注册与健康检查，实现后端动态上下线与灰度发布。
四层高性能转发：在超高性能或特定网络场景，可用 LVS（DR）/NAT 做四层转发，再叠加七层策略。

二、快速上手示例

方案A Nginx 反向代理（推荐）

安装与启用

sudo apt update && sudo apt install -y nginx
sudo systemctl enable --now nginx

配置 /etc/nginx/sites-available/default（或 /etc/nginx/nginx.conf 的 http 块内）

upstream node_cluster {
    server 127.0.0.1:3000 weight=5;
    server 127.0.0.1:3001 weight=3;
    server 127.0.0.1:3002 backup;
    keepalive 32;
}

server {
    listen 80;
    server_name your.domain.com;

    location / {
        proxy_pass http://node_cluster;
        proxy_http_version 1.1;
        proxy_set_header Host $host;
        proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
        proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
        proxy_set_header X-Forwarded-Proto $scheme;
        proxy_set_header Upgrade $http_upgrade;
        proxy_set_header Connection "Upgrade";
    }
}

校验与生效

sudo nginx -t && sudo systemctl reload nginx

说明：通过 weight 设置权重、backup 定义备用节点，并开启长连接与 WebSocket 升级头。

方案B HAProxy 负载均衡

安装

sudo apt update && sudo apt install -y haproxy

配置 /etc/haproxy/haproxy.cfg

global
    log /dev/log local0
    log /dev/log local1 notice
    daemon

defaults
    log     global
    mode    http
    option  httplog
    option  dontlognull
    timeout connect 5000ms
    timeout client  50000ms
    timeout server  50000ms

frontend http-in
    bind *:80
    default_backend node_servers

backend node_servers
    balance roundrobin
    option httpchk GET /health
    server node1 127.0.0.1:3000 check
    server node2 127.0.0.1:3001 check
    server node3 127.0.0.1:3002 check

启用

sudo systemctl enable --now haproxy

说明：采用 roundrobin 轮询，开启 /health 健康检查，失败自动摘除节点。

方案C Node.js 进程内集群（单机多核）

// cluster.js
const cluster = require('cluster');
const http = require('http');
const numCPUs = require('os').cpus().length;

if (cluster.isMaster) {
  console.log(`Master ${process.pid} is running`);
  for (let i = 0; i < numCPUs; i++) cluster.fork();
  cluster.on('exit', (worker) => console.log(`Worker ${worker.process.pid} died`));
} else {
  http.createServer((req, res) => {
    res.writeHead(200, { 'Content-Type': 'text/plain' });
    res.end(`Hello from worker ${process.pid}\n`);
  }).listen(3000, () => console.log(`Worker ${process.pid} listening on 3000`));
}

运行：node cluster.js
说明：由 Node.js 运行时在多个工作进程间分发连接，适合提升单机吞吐。

方案D PM2 集群模式（更易运维）

全局安装 PM2

sudo npm i -g pm2

ecosystem.config.js

module.exports = {
  apps: [{
    name: 'node-app',
    script: 'app.js',
    instances: 4,            // 建议与 CPU 核数一致或略高
    exec_mode: 'cluster',   // 启用集群模式
    env: { NODE_ENV: 'production' }
  }]
};

启动与热重载

pm2 start ecosystem.config.js
pm2 reload node-app
pm2 monit

说明：PM2 提供进程守护、日志聚合、零停机重启与集群编排。

三、生产级配置要点

健康检查与摘除：为 Node 暴露 /health 接口，反向代理或 HAProxy 配置 httpchk，失败自动隔离并恢复。
会话保持：有状态服务可用 ip_hash / sticky session / Cookie 插入；无状态优先无会话依赖设计。
连接与协议：开启 HTTP/1.1 keepalive、合理设置 proxy_read_timeout / proxy_send_timeout，WebSocket 需设置 Upgrade/Connection 头。
静态资源：由 Nginx 直接服务静态文件，减少 Node 压力。
缓冲与压缩：启用 gzip/brotli，对上游设置合适的 proxy_buffering。
限流与熔断：在 Nginx/HAProxy 或网关层做 rate limiting / circuit breaker，保护后端。
日志与观测：集中采集 access/error log 与 metrics，接入 Prometheus/Grafana 与 SLO 告警。

四、容器与编排实践

Docker Compose 多实例 + Nginx

version: '3.8'
services:
  nginx:
    image: nginx:latest
    ports:
      - "80:80"
    volumes:
      - ./nginx.conf:/etc/nginx/nginx.conf
    depends_on:
      - node1
      - node2
      - node3
  node1:
    image: node:18-alpine
    command: node app.js
    expose:
      - "3000"
  node2:
    image: node:18-alpine
    command: node app.js
    expose:
      - "3000"
  node3:
    image: node:18-alpine
    command: node app.js
    expose:
      - "3000"

说明：Compose 管理多容器实例，Nginx 统一入口做负载均衡。

Kubernetes Service 与 LoadBalancer

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: node-service
spec:
  selector:
    app: node-app
  ports:
    - protocol: TCP
      port: 80
      targetPort: 3000
  type: LoadBalancer
  externalTrafficPolicy: Local

说明：云厂商会为该 Service 分配外部负载均衡器；配合 Deployment 的 replicas 实现弹性伸缩。

五、如何选择

追求稳定与功能完备：优先 Nginx/HAProxy 作为入口，后端多实例 + PM2 cluster。
极致单机性能与简单部署：使用 Node.js cluster 或 PM2 cluster。
弹性伸缩与云原生：采用 Kubernetes Service/Ingress，必要时叠加 Consul 等服务发现。

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