一、负载均衡技术概述
负载均衡作为现代分布式系统的核心组件，通过智能流量分配实现服务的高可用性和横向扩展。Nginx作为高性能的反向代理服务器，支持7层和4层负载均衡，其事件驱动架构可轻松处理C10K问题。本指南将深入解析Nginx负载均衡的高级配置技巧。
http {
upstream backend {
# 后端服务器集群定义
server 192.168.1.101:8080;
server 192.168.1.102:8080;
server 192.168.1.103:8080;
}
server {
listen 80;
location / {
proxy_pass http://backend;
}
}
}
二、Nginx负载均衡核心配置策略
1. 基础架构组件
关键组件说明：
upstream：定义后端服务器集群（负载均衡组）
proxy_pass：将请求转发到指定upstream组
2. 负载均衡算法详解
2.1 加权轮询（Weighted Round Robin）
upstream backend {
server 192.168.1.101:8080 weight=5; # 50%流量
server 192.168.1.102:8080 weight=3; # 30%流量
server 192.168.1.103:8080 weight=2; # 20%流量
server 192.168.1.104:8080 backup; # 热备节点
}
应用场景：异构服务器集群（不同硬件配置）
2.2 最少连接（Least Connections）
upstream backend {
least_conn;
server 192.168.1.101:8080;
server 192.168.1.102:8080;
server 192.168.1.103:8080 max_conns=100; # 连接数限制
}
算法特点：动态分配请求到当前连接数最少的服务器
2.3 IP哈希（IP Hash）
upstream backend {
ip_hash;
server 192.168.1.101:8080;
server 192.168.1.102:8080 down; # 标记下线
server 192.168.1.103:8080;
}
会话保持：同一客户端IP始终路由到相同后端服务器
2.4 响应时间优先（Nginx Plus）
upstream backend {
fair;
server 192.168.1.101:8080;
server 192.168.1.102:8080;
}
三、高级配置实践
1. 健康检查机制
upstream backend {
zone backend 64k; # 共享内存区
server 192.168.1.101:8080 max_fails=3 fail_timeout=30s;
server 192.168.1.102:8080 slow_start=30s; # 服务恢复预热
health_check interval=5s fails=3 passes=2 uri=/health;
}
健康检查参数：
max_fails：最大失败次数
fail_timeout：服务不可用时间
slow_start：服务恢复预热时间
2. 会话持久化配置
upstream backend {
hash $cookie_jsessionid consistent;
server 192.168.1.101:8080;
server 192.168.1.102:8080;
}
一致性哈希算法实现会话粘滞，减少缓存失效
3. 动态DNS解析
resolver 8.8.8.8 valid=30s;
upstream backend {
zone backend 64k;
server api.example.com service=http resolve;
}
实现动态服务发现，适用于容器化环境
4. 多协议支持配置
stream {
upstream dns_servers {
server 192.168.2.101:53;
server 192.168.2.102:53;
}
server {
listen 53 udp;
proxy_pass dns_servers;
proxy_timeout 1s;
}
}
四层负载均衡配置示例（UDP协议）
5. 流量控制策略
http {
limit_req_zone $binary_remote_addr zone=api:10m rate=100r/s;
server {
location /api/ {
limit_req zone=api burst=200;
proxy_pass http://backend;
}
}
}
实现API接口的限流保护
6. 灰度发布策略