Nginx 负载均衡

负载均衡把请求分发到多台后端服务器，既能提升整体吞吐，也能在单台故障时自动转移流量。Nginx 用 upstream 块定义一组后端，再由 location 里的 proxy_pass 转发到该组。

最小 upstream 配置

upstream 只能写在 http 层（与 server 平级），不能写进 location：

http {
    upstream backend {                     # 自定义组名
        server 192.168.1.10:8080;
        server 192.168.1.11:8080;
    }

    server {
        listen 80;
        location / {
            proxy_pass http://backend;     # 转发到 upstream 组
        }
    }
}

默认采用轮询（round-robin）：请求按顺序轮流分给每台后端。改完 nginx -t && reload 即生效。

server 参数：权重与状态

upstream 里每个 server 后可带参数：

upstream backend {
    server 192.168.1.10:8080 weight=2 max_fails=2 fail_timeout=30s;
    server 192.168.1.11:8080 weight=1 max_fails=2 fail_timeout=30s;
    server 192.168.1.12:8080 backup;     # 备份机：主服务器都不可用时才接管
    server 192.168.1.13:8080 down;       # 手动下线，不参与分发
}

参数	默认值	作用
weight	1	权重，值越大分到的请求越多
max_fails	1	fail_timeout 周期内累计失败几次即判不可用
fail_timeout	10s	统计失败的时间窗，也是摘除后的冷却时长
backup	-	备份服务器，仅当其他主服务器都不可用时才接管
down	-	标记永久下线

例如 max_fails=2 fail_timeout=30s：某台后端在 30 秒内失败 2 次就被摘除 30 秒，冷却结束后自动放回试探。这是开源版自带的"被动健康检查"。

分发策略

策略	写法	语义与适用
轮询	默认	请求轮流分发，后端无状态时最常用
加权轮询	weight	按机器性能分配流量比例
ip_hash	ip_hash;	同一客户端 IP 固定打到同一台后端（会话保持）
最少连接	least_conn;	分给当前活跃连接最少的一台，适合请求耗时不均
自定义 hash	hash $request_uri consistent;	按变量散列，consistent 为一致性哈希

upstream backend {
    ip_hash;                          # 会话粘连：同一 IP 永远同一台后端
    server 192.168.1.10:8080;
    server 192.168.1.11:8080;
}

注意：ip_hash 依据客户端 IP，客户端前面再套 CDN/代理时 IP 会失真，此时可改按 Cookie 或 URI 做 hash 策略。

健康检查说明

开源版默认只有被动检查（请求失败才摘除，靠 max_fails/fail_timeout）；定时主动探测需要商业版 Nginx Plus 或第三方模块（如 OpenResty 生态）。别误以为配好 upstream 就会主动巡检后端。

完整示例：加权轮询 + keepalive 长连接

为后端保留空闲长连接，减少反复 TCP 握手（前提是反向代理走 HTTP/1.1）：

upstream backend {
    server 192.168.1.10:8080 weight=2 max_fails=2 fail_timeout=30s;
    server 192.168.1.11:8080 weight=1 max_fails=2 fail_timeout=30s;
    keepalive 16;                     # 每个 worker 最多保留 16 条空闲长连接
}
server {
    listen 80;
    server_name app.example.com;
    location / {
        proxy_http_version 1.1;       # keepalive 的前提条件
        proxy_set_header Connection "";
        proxy_pass http://backend;
    }
}

验证分发效果：给每台后端返回不同的标识内容，或用 curl 连续请求观察后端应用日志中来源 IP 的轮换。

小结：负载均衡 = upstream 定义后端组 + proxy_pass 转发；按需选轮询/加权/ip_hash/least_conn，用 max_fails 与 fail_timeout 做被动故障转移，再开 keepalive 优化连接，即可组成一套生产可用的负载均衡入口。