Ubuntu LNMP服务器如何负载均衡 - 问答

Ubuntu LNMP服务器负载均衡配置指南
负载均衡是LNMP（Linux+Nginx+MySQL+PHP）架构中提升系统性能、可用性的关键环节，主要通过Nginx反向代理实现请求分发，同时需优化PHP-FPM、MySQL等组件以匹配负载均衡需求。

一、基础环境准备

安装Nginx：确保所有服务器（负载均衡器+后端服务器）均安装Nginx，命令如下：
```
sudo apt update && sudo apt install nginx -y
```
部署LNMP后端节点：每台后端服务器需安装并配置Nginx+PHP-FPM+MySQL（或仅作为应用服务器，共享同一数据库）。
- PHP-FPM配置示例（/etc/php/7.4/fpm/pool.d/www.conf）：
```
[www]
listen = /var/run/php/php7.4-fpm.sock
pm = dynamic
pm.max_children = 50  # 根据服务器内存调整
pm.start_servers = 10
pm.min_spare_servers = 5
pm.max_spare_servers = 15
```
- 重启PHP-FPM：sudo systemctl restart php7.4-fpm

二、Nginx负载均衡核心配置

1. 定义后端服务器组（Upstream）

在Nginx的http块中添加upstream模块，列出所有后端服务器IP或域名：

http {
    upstream backend {
        server 192.168.1.101:80;  # 后端服务器1
        server 192.168.1.102:80;  # 后端服务器2
        server 192.168.1.103:80;  # 后端服务器3
    }
    # ...
}

2. 选择负载均衡策略

Nginx支持多种策略，可根据业务需求选择：

轮询（默认）：按顺序分发请求，适合服务器性能相近的场景（无需额外配置）。

加权轮询：根据服务器性能分配权重（weight），权重越高，请求越多：

upstream backend {
    server 192.168.1.101 weight=3;  # 承担3/5流量
    server 192.168.1.102 weight=2;  # 承担2/5流量
    server 192.168.1.103 weight=1;
}

IP哈希：通过客户端IP哈希分配请求，保证同一IP的请求始终到达同一服务器（适合需要会话保持的场景，如购物车）：
```
upstream backend {
    ip_hash;
    server 192.168.1.101;
    server 192.168.1.102;
}
```
最少连接：将请求分发给当前连接数最少的服务器，适合长连接或动态内容（如视频流）：
```
upstream backend {
    least_conn;
    server 192.168.1.101;
    server 192.168.1.102;
}
```

3. 配置反向代理

在server块中添加location指令，将请求转发至backend服务器组，并传递必要头部信息（如客户端真实IP）：

server {
    listen 80;
    server_name example.com;

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

    # 处理PHP请求（可选，若后端服务器直接处理PHP）
    location ~ \.php$ {
        include snippets/fastcgi-php.conf;
        fastcgi_pass unix:/var/run/php/php7.4-fpm.sock;  # 根据实际情况调整
    }
}

4. 测试与重启Nginx

检查配置语法：sudo nginx -t（无错误则继续）。
重启Nginx：sudo systemctl restart nginx。

三、数据库负载均衡（可选，提升数据库性能）

若应用需要高并发数据库访问，可通过MySQL主从复制实现读写分离：

1. 主服务器配置（Master）

编辑/etc/mysql/mysql.conf.d/mysqld.cnf：

[mysqld]
server-id = 1
log_bin = /var/log/mysql/mysql-bin.log
binlog_do_db = your_database_name  # 需同步的数据库

重启MySQL：sudo systemctl restart mysql。

创建复制用户并授权：

CREATE USER 'replicator'@'%' IDENTIFIED BY 'StrongPassword';
GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* TO 'replicator'@'%';
FLUSH PRIVILEGES;

查看二进制日志位置（记录File和Position，后续用于从服务器配置）：
```
SHOW MASTER STATUS;
```

2. 从服务器配置（Slave）

编辑/etc/mysql/mysql.conf.d/mysqld.cnf：

[mysqld]
server-id = 2
relay_log = /var/log/mysql/mysql-relay-bin.log
log_bin = /var/log/mysql/mysql-bin.log
binlog_do_db = your_database_name
read_only = 1  # 设置为只读（可选，增强安全性）

重启MySQL：sudo systemctl restart mysql。

导入主服务器数据：

mysqldump -u root -p --all-databases > full-backup.sql
scp full-backup.sql user@slave_ip:/tmp/
mysql -u root -p < /tmp/full-backup.sql

配置复制：

CHANGE MASTER TO
    MASTER_HOST='master_ip',
    MASTER_USER='replicator',
    MASTER_PASSWORD='StrongPassword',
    MASTER_LOG_FILE='mysql-bin.000001',  # 替换为主服务器的File值
    MASTER_LOG_POS=154;                  # 替换为主服务器的Position值
START SLAVE;

检查复制状态（Slave_IO_Running和Slave_SQL_Running应为Yes）：
```
SHOW SLAVE STATUS\G;
```

3. Nginx配置数据库负载均衡（可选）

若需Nginx直接转发数据库请求（如API调用），可使用ngx_stream_module模块（需编译Nginx时开启），配置示例如下：

stream {
    upstream mysql_backend {
        server master_ip:3306;
        server slave_ip:3306;
    }
    server {
        listen 3306;
        proxy_pass mysql_backend;
    }
}

四、验证负载均衡效果

访问Nginx服务器：通过浏览器或curl访问http://example.com，多次刷新页面，观察请求是否分发至不同后端服务器（可通过后端服务器日志确认）。
检查PHP-FPM状态：访问http://example.com/info.php（需创建info.php文件），查看Server API是否为FPM/FastCGI，确认PHP请求被正确处理。
监控数据库复制：在从服务器执行SHOW SLAVE STATUS\G，确保Seconds_Behind_Master为0（实时同步）。

五、高级优化建议

健康检查：通过max_fails和fail_timeout参数排除故障服务器（如server 192.168.1.101 max_fails=3 fail_timeout=30s;），避免将请求发送至不可用服务器。
SSL终端：在Nginx负载均衡器上配置SSL证书，减轻后端服务器的加密计算负担（如Let’s Encrypt免费证书）。
缓存优化：启用Nginx缓存（proxy_cache模块），减少后端服务器的压力（适合静态内容）。
会话保持：若应用需要会话一致性（如用户登录状态），可使用ip_hash策略或分布式会话存储（如Redis）。

通过以上步骤，即可实现Ubuntu LNMP服务器的高效负载均衡，提升系统性能与可靠性。

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