LNMP服务器负载均衡方法 - 问答

LNMP架构的负载均衡实践指南

一架构与总体思路

在 LNMP（Linux、Nginx、MySQL、PHP） 中，负载均衡通常由 Nginx 作为反向代理/负载均衡器 承担，将请求分发到多台 后端应用服务器（Nginx + PHP‑FPM）；数据库层通过 MySQL 主从复制 实现读写分离，必要时在应用侧或中间件层做读库路由。为提升整体可用性，可在负载均衡器前叠加 Keepalived VIP 实现故障自动切换。

二方案一应用层负载均衡 Nginx + PHP‑FPM（通用且易维护）

拓扑与职责
- 负载均衡器 Nginx：对外提供 80/443，反向代理到后端应用节点。
- 后端节点：每台运行 Nginx + PHP‑FPM，静态资源可由负载均衡器或节点本地提供。

核心配置示例

负载均衡器 upstream 与反向代理

http {
  upstream backend {
    server 10.0.0.11:80 weight=3 max_fails=3 fail_timeout=30s;
    server 10.0.0.12:80 weight=2 max_fails=3 fail_timeout=30s;
    server 10.0.0.13:80 max_fails=3 fail_timeout=30s;
    least_conn;   # 可选：按最少连接分发
  }

  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;
    }

    # 可选：若负载均衡器也处理静态资源
    location ~* \.(js|css|png|jpg|jpeg|gif|ico|svg)$ {
      expires 1y;
      add_header Cache-Control "public, immutable";
    }
  }
}

后端节点 PHP‑FPM 关键配置（/etc/php/7.4/fpm/pool.d/www.conf 示例）

[www]
listen = /run/php/php7.4-fpm.sock
listen.owner = www-data
listen.group = www-data
listen.mode = 0660

pm = dynamic
pm.max_children = 50
pm.start_servers = 10
pm.min_spare_servers = 5
pm.max_spare_servers = 15

后端节点 Nginx 处理 PHP（location ~ .php$）

location ~ \.php$ {
  include snippets/fastcgi-php.conf;
  fastcgi_pass unix:/run/php/php7.4-fpm.sock;
  fastcgi_param SCRIPT_FILENAME $document_root$fastcgi_script_name;
  include fastcgi_params;
}

适用场景
- 大多数 Web/API 场景；易横向扩容；可结合缓存、压缩、限流等策略进一步优化。

三方案二数据库层负载均衡与读写分离

主从复制要点
- 主库开启 server-id、log_bin；从库配置 server-id、relay_log、read_only=1，通过复制链路保持数据一致。
读写分离实现方式
- 应用层路由：写操作指向主库，读操作按策略分发到从库（可由中间件或代码实现）。
- 代理层方案：使用 MySQL Router 或 ProxySQL 做连接路由与健康检查（适合已有集群且需透明路由的场景）。
一致性注意
- 读从库可能存在 复制延迟，对强一致的数据（如余额、库存）建议走主库或使用 读写一致性 策略。

四方案三传输层负载均衡 TCP 转发 MySQL（可选）

适用场景
- 需要在网络层对 3306 做连接转发/简单分发（如直连数据库、测试环境）。

配置示例（需 Nginx 编译时启用 ngx_stream_module）

stream {
  upstream mysql_backend {
    server 10.0.0.21:3306 weight=3;
    server 10.0.0.22:3306 weight=1;
  }

  server {
    listen 3306;
    proxy_pass mysql_backend;
    proxy_timeout 1s;
    proxy_responses 1;
  }
}

建议
- 生产环境更推荐 ProxySQL/MySQL Router 做连接管理、读写分离与健康检查，功能更完善。

五高可用、验证与优化

高可用

在负载均衡器上部署 Keepalived VIP，实现 主备自动切换；示例配置片段：

vrrp_instance VI_1 {
  state MASTER
  interface eth0
  virtual_router_id 51
  priority 100
  advert_int 1
  authentication { auth_type PASS; auth_pass 42 }
  virtual_ipaddress { 192.168.1.100/24 }
}

健康检查与故障隔离
- 在 upstream 中使用 max_fails 与 fail_timeout 快速摘除异常节点；必要时结合主动健康检查脚本或商业/开源探针。
SSL/TLS 终端
- 在负载均衡器上终止 HTTPS，后端使用 HTTP，降低加解密开销；可使用 Let’s Encrypt 自动化签发证书。
缓存与静态化
- 启用 proxy_cache 缓存可缓存内容，配合 CDN 与浏览器缓存策略，显著降低后端压力。
会话保持
- 简单方式用 ip_hash；更优方案是使用 Redis 等分布式会话存储，避免单点依赖。
验证与监控
- 验证：多节点日志比对、多次请求观察分发、检查 PHP‑FPM 状态页、数据库 SHOW SLAVE STATUS 的 Seconds_Behind_Master。
- 监控：部署 Prometheus + Grafana 监控 Nginx、PHP‑FPM、MySQL 指标与告警，结合慢查询日志与 APM 定位瓶颈。

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