Nginx 负载均衡策略

更新: 11/26/2025字数: 0 字 时长: 0 分钟

• 1. 基础负载均衡配置
• 2. 核心负载均衡策略
  • 2.1 轮询（Round Robin）
  • 2.2 加权轮询（Weighted Round Robin）
  • 2.3 最少连接（Least Connections）
  • 2.4 IP 哈希（IP Hash）
  • 2.5 响应时间优先（Least Time）
  • 2.6 随机负载均衡（Random）
• 3. 高级配置技巧
  • 3.1 健康检查
  • 3.2 备份服务器
  • 3.3 长连接优化
  • 3.4 分片负载均衡
• 4. 策略选择决策指南
• 5. 可视化策略对比
• 6. 性能监控建议
• 7. 常见问题解决方案

Nginx 作为高性能的反向代理服务器，提供了多种负载均衡算法，能有效分配客户端请求到后端服务器群集。

1. 基础负载均衡配置

http {
    upstream backend {
        # 定义后端服务器群
        server 10.0.0.1:80;
        server 10.0.0.2:80;
        server 10.0.0.3:80;
    }

    server {
        listen 80;

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

2. 核心负载均衡策略

2.1 轮询（Round Robin）

默认策略，按顺序均匀分配请求

upstream backend {
    server 10.0.0.1; # 权重默认为1
    server 10.0.0.2;
}

特点：

• 简单公平的请求分配
• 不考虑服务器负载情况
• 适合服务器性能相近的场景

2.2 加权轮询（Weighted Round Robin）

根据服务器性能分配不同权重

upstream backend {
    server 10.0.0.1 weight=3; # 处理3倍请求
    server 10.0.0.2 weight=1;
}

特点：

• 高性能服务器可承担更多流量
• 权重比为请求分配比例（如 3:1）
• 需手动配置权重值

2.3 最少连接（Least Connections）

优先选择当前连接数最少的服务器

upstream backend {
    least_conn;
    server 10.0.0.1;
    server 10.0.0.2;
}

特点：

• 动态平衡服务器负载
• 适合长连接场景（如 WebSocket）
• 需要 Nginx 实时监控连接数

2.4 IP 哈希（IP Hash）

基于客户端 IP 固定分配服务器

upstream backend {
    ip_hash;
    server 10.0.0.1;
    server 10.0.0.2;
}

特点：

• 保持会话一致性（Session Persistence）
• 解决分布式会话问题
• 可能导致负载不均

2.5 响应时间优先（Least Time）

Nginx Plus 专属，基于响应时间和连接数

upstream backend {
    least_time header; # 或last_byte
    server 10.0.0.1;
    server 10.0.0.2;
}

特点：

• 商业版 Nginx 独有功能
• 选择最快响应的服务器
• 需要服务器性能监控

2.6 随机负载均衡（Random）

随机选择后端服务器

upstream backend {
    random;
    server 10.0.0.1;
    server 10.0.0.2;
}

变种：带权重的随机

upstream backend {
    random two; # 随机选2台后根据权重选择
    server 10.0.0.1 weight=3;
    server 10.0.0.2 weight=1;
}

3. 高级配置技巧

3.1 健康检查

upstream backend {
    server 10.0.0.1 max_fails=3 fail_timeout=30s;
    server 10.0.0.2;
}

• max_fails：允许失败次数
• fail_timeout：故障服务器暂停服务时间

3.2 备份服务器

upstream backend {
    server 10.0.0.1;
    server 10.0.0.2 backup; # 仅当主服务器不可用时启用
}

3.3 长连接优化

upstream backend {
    server 10.0.0.1;
    keepalive 32; # 保持的连接池大小
}

3.4 分片负载均衡

# 按URL路径分配到不同集群
location /video/ {
    proxy_pass http://video_backend;
}

location /api/ {
    proxy_pass http://api_backend;
}

4. 策略选择决策指南

场景	推荐策略	原因
常规 Web 应用	加权轮询	简单高效
会话依赖型应用	IP 哈希	保持会话一致
长连接服务	最少连接	平衡持久连接
静态资源分发	轮询	无状态请求
高可用集群	健康检查+备份	故障自动转移
商业版环境	响应时间优先	最优性能

5. 可视化策略对比

6. 性能监控建议

1. Nginx 状态模块：

   location /nginx_status {
       stub_status on;
       allow 10.0.0.0/24;
       deny all;
   }

2. 关键指标：

   • 请求处理速率（Requests/sec）
   • 后端服务器响应时间
   • 活跃连接数

3. 日志分析：

   log_format upstream_log '$remote_addr - $upstream_addr - $upstream_response_time';

7. 常见问题解决方案

问题 1：会话不一致
👉 方案：使用ip_hash或引入 Redis 集中式会话存储

问题 2：某台服务器过载
👉 方案：调整权重或启用least_conn

问题 3：健康检查不灵敏
👉 方案：减小fail_timeout值（如改为 10s）

问题 4：DNS 缓存问题
👉 方案：在 upstream 中直接使用 IP 地址