Nginx负载均衡

负载均衡核心

一句话定义

将用户请求均匀分发到多台后端服务器，共同承载流量。

三大优势

• 提高可用性：单台宕机，流量自动切换至正常服务器，避免单点故障。

• 提高扩展性：通过增加服务器节点应对更高并发。

• 提升性能：避免单一服务器过载，提供流畅用户体验。

四大负载均衡策略（核心对比）

“轮询默认人人有，最少连接挑轻的，IP哈希绑用户，权重强弱配流量。”

负载均衡配置核心指令

upstream 块

• 一句话总结：定义后端服务器集群，供 proxy_pass 调用。

• 示例：

   upstream backend {
       server backend1.example.com;
       server backend2.example.com;
   }

server 指令（节点参数）

• 一句话总结：定义集群中的单个后端节点，并通过参数控制流量分发与健康检查。

• 核心参数示例：

   server 192.168.1.10:80 weight=3 max_fails=3 fail_timeout=30s backup down;

  • weight=3：权重3，性能强的多分流量。

  • max_fails=3 + fail_timeout=30s：30秒内失败3次则标记为不可用。

  • backup：备用节点，主节点全挂才启用。

  • down：永久下线（维护时用）。

ip_hash

• 一句话总结：基于客户端IP哈希，确保同一客户端始终访问同一台后端服务器（会话保持）。

• 关键限制：不能与 weight 共用；节点下线需用 down 标记，不可直接删除配置。

• 示例：

   upstream backend {
       ip_hash;
       server 192.168.1.10:80;
       server 192.168.1.11:80 down;  # 下线需标记，不可删除
   }

least_conn

• 一句话总结：将请求分发给当前活动连接数最少的后端服务器。

• 示例：

   upstream backend {
       least_conn;
       server 192.168.1.10:80;
       server 192.168.1.11:80;
   }

5. 日志变量（$upstream_*）

• 一句话总结：在访问日志中记录负载均衡详细信息（如转发地址、响应时间、状态码）。

• 常用变量：

   log_format main '... $upstream_addr | $upstream_status | $upstream_response_time';

反向代理配套指令

proxy_pass

• 一句话总结：将请求转发给指定的后端URL或 upstream 集群。

• 示例：proxy_pass http://backend;

proxy_set_header

• 一句话总结：修改或添加转发给后端的请求头（必须配置Host和真实IP）。

• 示例：

   proxy_set_header Host $host;
   proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;

proxy_method

• 一句话总结：强制修改转发时的HTTP方法（如GET改POST）。

• 示例：proxy_method POST;

proxy_hide_header

• 一句话总结：隐藏上游响应中指定的头部，不转发给客户端（默认隐藏Date、Server等）。

• 示例：proxy_hide_header Cache-Control;

proxy_pass_header

• 一句话总结：允许转发默认被禁止的响应头（与 proxy_hide_header 相反）。

• 示例：proxy_pass_header X-Accel-Redirect;

proxy_pass_request_body / proxy_pass_request_headers

• 一句话总结：控制是否转发请求体（包体）和请求头，默认均为on。

• 示例：proxy_pass_request_body off;

proxy_redirect

• 一句话总结：重写上游返回的 Location 重定向地址，防止客户端访问内部地址。

• 示例（将内部地址替换为公网地址）：

   proxy_redirect http://内部地址/ http://公网地址/;

proxy_next_upstream

• 一句话总结：当与当前后端通信出现指定错误（超时、5xx状态码等）时，自动重试下一台后端。

• 示例：

   proxy_next_upstream error timeout http_500 http_502 http_503;

核心配置模板（带精简注释）

 http {
     upstream backend_pool {
         # 策略（选其一）：默认轮询 | least_conn; | ip_hash;
         least_conn;  # 例：最少连接策略
 ​
         # 后端节点定义
         server 192.168.1.10:80 weight=3 max_fails=2 fail_timeout=30s;
         server 192.168.1.11:80;               # 默认权重1
         server 192.168.1.12:80 backup;        # 备用
     }
 ​
     server {
         listen 80;
         location / {
             proxy_pass http://backend_pool;   # 转发到集群
 ​
             # 必配头信息
             proxy_set_header Host $host;
             proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
             proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
 ​
             # 可选：失败重试
             proxy_next_upstream error timeout http_500 http_502;
 ​
             # 可选：重写重定向
             proxy_redirect http://internal/ http://public/;
         }
     }
 }