ubuntu nginx负载均衡实现方式

Ubuntu 上使用 Nginx 实现负载均衡

一 安装与准备

• 在 Ubuntu 上安装 Nginx：sudo apt update && sudo apt install nginx。
• 规划后端服务器（示例）：192.168.1.101:8080、192.168.1.102:8080、192.168.1.103:8080，确保网络互通并放行 80/443 端口。
• 配置文件路径常用：/etc/nginx/nginx.conf 或 /etc/nginx/sites-available/default（按实际环境选择其一或拆分到 /etc/nginx/conf.d/*.conf）。

二 核心配置步骤

• 定义上游服务组 upstream：使用 upstream 声明后端池；在 location 中用 proxy_pass 转发；设置必要的请求头（如 Host、X-Real-IP、X-Forwarded-For、X-Forwarded-Proto）以透传客户端信息。
• 示例（HTTP，/etc/nginx/sites-available/default 或 /etc/nginx/conf.d/lb.conf）：
  http {
  upstream backend {
  server 192.168.1.101:8080;
  server 192.168.1.102:8080;
  server 192.168.1.103:8080 max_fails=3 fail_timeout=30s;
  }
  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;
  }
  }
  }
• 生效配置：sudo nginx -t && sudo systemctl reload nginx。

三 负载均衡策略与用法

• 轮询 Round Robin（默认）：按顺序分发，适合性能相近的后端。
• 加权轮询 Weighted：为更强节点设置 weight，如 weight=3 的节点接收请求更多。
• 最少连接 Least Connections：将请求发给当前连接数最少的节点，适合长连接/耗时差异大的场景。
• IP Hash：基于客户端 IP 做哈希，实现会话保持；后端节点变更会触发重分布。
• URL Hash（一致性哈希）：基于 $request_uri 的一致性哈希，适合缓存/回源亲和。
• 示例（策略与参数）：
  upstream backend {
  least_conn; # 最少连接
  server 192.168.1.101:8080 weight=3; # 加权
  server 192.168.1.102:8080;
  server 192.168.1.103:8080 backup; # 备用节点
  # ip_hash; # 如需会话保持可启用
  # hash $request_uri consistent; # URL 一致性哈希
  }
• 健康检查：开源版 Nginx 支持被动检查，常用 max_fails=3 fail_timeout=30s；如需主动健康检查与更丰富能力，可考虑 Nginx Plus。

四 进阶配置与优化

• 长连接复用：在 upstream 中配置 keepalive 32;，并在 location 中启用 proxy_http_version 1.1; proxy_set_header Connection “”;，减少 TCP/SSL 握手开销。
• 超时与缓冲：按需调整 proxy_connect_timeout、proxy_read_timeout、proxy_buffering、proxy_buffers，缓解慢后端与长响应问题。
• 日志与观测：启用访问/错误日志，使用 $upstream_response_time 记录后端耗时，便于定位瓶颈。
• HTTPS 与 HTTP/2：在 443 端口配置证书并启用 http2，对外提供加密与更高并发能力。
• 动态扩缩容：直接在 upstream 中增删 server 条目，执行 nginx -t && systemctl reload nginx 即可生效，无需重启进程。

五 常见问题与排查

• 502 Bad Gateway：多为后端未起或超时，检查后端进程与端口、放行防火墙，并适当增大 proxy_connect_timeout / proxy_read_timeout。
• IP Hash 不均：客户端经由 CDN/代理 时来源 IP 可能相同，导致热点；可改用 Cookie 会话保持 或在可信代理下使用 set_real_ip_from / real_ip_header X-Forwarded-For 获取真实 IP。
• 被动健康检查不生效：确认 max_fails / fail_timeout 已设置，且请求确实到达故障节点触发失败计数；必要时结合主动探测或外部探活。
• 配置未生效：执行 sudo nginx -t 检查语法，再 sudo systemctl reload nginx 使新配置生效。