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nginx負(fù)載均衡及詳細(xì)配置方法

 更新時(shí)間:2025年05月05日 11:37:56   作者:啦啦啦啦666  
Nginx作為一種高效的Web服務(wù)器和反向代理服務(wù)器,廣泛應(yīng)用于網(wǎng)站的負(fù)載均衡中,這篇文章主要介紹了nginx負(fù)載均衡及詳細(xì)配置,需要的朋友可以參考下

一、 nginx負(fù)載均衡策略

Nginx作為一種高效的Web服務(wù)器和反向代理服務(wù)器,廣泛應(yīng)用于網(wǎng)站的負(fù)載均衡中。負(fù)載均衡是指將接收到的網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求分配到多個(gè)后端服務(wù)器上,這樣可以提高網(wǎng)站的處理能力,避免單個(gè)服務(wù)器過(guò)載,同時(shí)也提高了網(wǎng)站的可用性和可靠性。

1.1 基本負(fù)載均衡策略

  • 輪詢(Round Robin) :這是最基本的負(fù)載均衡方法,也是Nginx默認(rèn)的策略。它按照請(qǐng)求的順序依次將請(qǐng)求分配給每個(gè)服務(wù)器。如果某個(gè)服務(wù)器宕機(jī),它會(huì)自動(dòng)被排除在分配隊(duì)列之外
  • 權(quán)重(Weighted Round Robin) :在輪詢的基礎(chǔ)上,可以為每個(gè)服務(wù)器設(shè)置一個(gè)權(quán)重,根據(jù)權(quán)重的不同,服務(wù)器被分配請(qǐng)求的概率也不同。權(quán)重越高,分配到的請(qǐng)求越多
  • IP哈希(IP Hash) :通過(guò)客戶端的IP地址進(jìn)行哈希計(jì)算,然后根據(jù)哈希值將請(qǐng)求分配給特定的服務(wù)器。這種方法可以確保來(lái)自同一IP地址的客戶端用戶會(huì)被分配到同一臺(tái)服務(wù)器,適用于需要會(huì)話保持的應(yīng)用場(chǎng)景
  • 最少連接數(shù)(Least Connections) :將請(qǐng)求分配給當(dāng)前連接數(shù)最少的服務(wù)器。這種策略適用于處理時(shí)間不均勻的請(qǐng)求,可以避免某些長(zhǎng)時(shí)間占用連接的請(qǐng)求導(dǎo)致服務(wù)器負(fù)載過(guò)高

1.輪詢:每個(gè)請(qǐng)求會(huì)按時(shí)間順序逐一分配到不同的后端服務(wù)器

參數(shù)備注
fail_timeout與max_fails結(jié)合使用。
max_fails設(shè)置在fail_timeout參數(shù)設(shè)置的時(shí)間內(nèi)最大失敗次數(shù),如果在這個(gè)時(shí)間內(nèi),所有針對(duì)該服務(wù)器的請(qǐng)求都失敗了,那么認(rèn)為該服務(wù)器會(huì)被認(rèn)為是停機(jī)了
fail_time服務(wù)器會(huì)被認(rèn)為停機(jī)的時(shí)間長(zhǎng)度,默認(rèn)為10s
backup標(biāo)記該服務(wù)器為備用服務(wù)器。當(dāng)主服務(wù)器停止時(shí),請(qǐng)求會(huì)被發(fā)送到它這里
down標(biāo)記服務(wù)器永久停機(jī)了,用于明確排除故障或維護(hù)中的服務(wù)器,避免無(wú)效請(qǐng)求

注意:

  • 在輪詢中,如果服務(wù)器down掉了,會(huì)自動(dòng)剔除該服務(wù)器。
  • 缺省配置就是輪詢策略。
  • 此策略適合服務(wù)器配置相當(dāng),無(wú)狀態(tài)且短平快的服務(wù)使用。
upstream backend {
    server backend1.example.com fail_timeout=60s max_fails=2;
    server backend2.example.com fail_timeout=60s max_fails=2;
}
max_fails=2; 表示如果在 fail_timeout 時(shí)間段內(nèi),Nginx 向某一個(gè)上游服務(wù)器發(fā)起請(qǐng)求失敗次數(shù)達(dá)到 2 次,則認(rèn)為該服務(wù)器不可用。
fail_timeout=60s; 有兩個(gè)作用:首先,它定義了上述 max_fails 中提到的時(shí)間窗口長(zhǎng)度,在這個(gè)例子中是 60 秒;其次,一旦某個(gè)上游服務(wù)器被認(rèn)為不可用,Nginx 將會(huì)在接下來(lái)的 60 秒內(nèi)不再向這臺(tái)服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)任何請(qǐng)求。
這種配置有助于提高服務(wù)的可靠性,通過(guò)自動(dòng)禁用那些看起來(lái)已經(jīng)失效的服務(wù)器,并在一段時(shí)間后重新嘗試連接它們,從而避免將客戶端請(qǐng)求發(fā)送到不健康的服務(wù)器上。
在這個(gè)配置中,如果 backend1.example.com 在 60 秒內(nèi)連續(xù)失敗 2 次請(qǐng)求,Nginx 會(huì)暫時(shí)停止向它轉(zhuǎn)發(fā)請(qǐng)求 60 秒,并僅將請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)給 backend2.example.com。同樣地,對(duì)于 backend2.example.com 也會(huì)應(yīng)用相同的規(guī)則。這樣的設(shè)置可以確保即使有一個(gè)服務(wù)器出現(xiàn)問(wèn)題,用戶仍然能夠被導(dǎo)向到另一個(gè)可用的服務(wù)器。

2.權(quán)重:通過(guò) weight 參數(shù)為服務(wù)器分配權(quán)重(weight=1 為默認(rèn)值),權(quán)重越高分配的請(qǐng)求越多

  • 權(quán)重越高分配到需要處理的請(qǐng)求越多。
  • 此策略可以與least_conn和ip_hash結(jié)合使用。
  • 此策略比較適合服務(wù)器的硬件配置差別比較大的情況;例如: 虛擬機(jī)和物理界混合部署

注意:

upstream backend {
    server 192.168.1.1:80 weight=10;  # 高性能服務(wù)器,處理更多請(qǐng)求
    server 192.168.1.2:80 weight=5;   # 低性能服務(wù)器,處理較少請(qǐng)求
}

3.IP哈希:根據(jù)客戶端 IP 地址進(jìn)行哈希計(jì)算,確保同一 IP 的請(qǐng)求始終轉(zhuǎn)發(fā)到同一臺(tái)服務(wù)器

注意:

  • 在nginx版本1.3.1之前,不能在ip_hash中使用權(quán)重(weight)
  • ip_hash不能與backup同時(shí)使用
  • 此策略適合有狀態(tài)服務(wù),比如session
  • 當(dāng)有服務(wù)器需要剔除,必須手動(dòng)down掉
  • 需要會(huì)話保持的場(chǎng)景(如電商購(gòu)物車、用戶登錄狀態(tài)),但服務(wù)器故障時(shí)可能導(dǎo)致會(huì)話丟失
upstream backend { 
ip_hash; # 啟用 IP 哈希策略 
server 192.168.1.1:80; 
server 192.168.1.2:80; 
}
------------------------------------------------------
upstream fileserver {
		ip_hash;
        server 192.19.31.91:32100 fail_timeout=60s max_fails=2;
        server 192.19.31.92:32100 fail_timeout=60s max_fails=2;
		keepalive 100;
    }

4.最少連接數(shù):將請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)給當(dāng)前連接數(shù)最少的服務(wù)器,適應(yīng)流量波動(dòng)

注意:

  • 此負(fù)載均衡策略適合請(qǐng)求處理時(shí)間長(zhǎng)短不一造成服務(wù)器過(guò)載的情況。
upstream backend {
    least_conn;  # 啟用最少連接策略
    server 192.168.1.1:80;
    server 192.168.1.2:80;
}

加權(quán)最少連接數(shù):在最少連接的基礎(chǔ)上,通過(guò) weight 參數(shù)為服務(wù)器設(shè)置處理能力權(quán)重,均衡更精準(zhǔn)

  • 公式(當(dāng)前連接數(shù)) / (weight),值越小的服務(wù)器優(yōu)先分配請(qǐng)求。

注意:

  • 適用于服務(wù)器性能有差異,且需動(dòng)態(tài)均衡連接數(shù)的場(chǎng)景(如混合云部署)
upstream backend {
    least_conn;
    server 192.168.1.1:80 weight=10;  # 高配服務(wù)器,權(quán)重更高,允許處理更多連接
    server 192.168.1.2:80 weight=5;   # 低配服務(wù)器,權(quán)重較低,保護(hù)其負(fù)載
}

1.2 第三方策略

  • fair:根據(jù)后端服務(wù)器的響應(yīng)時(shí)間來(lái)分配請(qǐng)求,響應(yīng)時(shí)間短的服務(wù)器優(yōu)先分配
  • url_hash:根據(jù)訪問(wèn)URL的哈希結(jié)果來(lái)分配請(qǐng)求,確保同一個(gè)URL請(qǐng)求總是被分配到同一臺(tái)服務(wù)器,有助于提高緩存命中率

5.fair(公平策略):將請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)給響應(yīng)速度最快的服務(wù)器,優(yōu)化用戶體驗(yàn)

注意:原理(非官方標(biāo)準(zhǔn)策略,需 upstream_fair模塊)

  • 需要第三方插件
  • 將請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)給響應(yīng)速度最快的服務(wù)器,優(yōu)化用戶體驗(yàn)。
  • 動(dòng)態(tài)感知服務(wù)器處理能力,適合請(qǐng)求耗時(shí)差異大的場(chǎng)景。

6.URL哈希:對(duì)請(qǐng)求的 URL 進(jìn)行哈希計(jì)算,相同 URL 的請(qǐng)求始終轉(zhuǎn)發(fā)到同一臺(tái)服務(wù)器(常用于緩存場(chǎng)景)

按訪問(wèn)url的hash結(jié)果來(lái)分配請(qǐng)求,使每個(gè)url定向到同一個(gè)后端服務(wù)器,要配合緩存命中來(lái)使用。同一個(gè)資源多次請(qǐng)求,可能會(huì)到達(dá)不同的服務(wù)器上,導(dǎo)致不必要的多次下載,緩存命中率不高,以及一些資源時(shí)間的浪費(fèi)。而使用url_hash,可以使得同一個(gè)url(也就是同一個(gè)資源請(qǐng)求)會(huì)到達(dá)同一臺(tái)服務(wù)器,一旦緩存住了資源,再此收到請(qǐng)求,就可以從緩存中讀取

注意:

  • 依賴模塊:需加載 ngx_http_upstream_hash_module(Nginx 官方模塊,編譯時(shí)需啟用)
upstream backend {
    hash $request_uri consistent;  # 對(duì) URL 哈希,`consistent` 啟用一致性哈希(減少服務(wù)器變動(dòng)時(shí)的哈希重分布)
    server 192.168.1.1:80;
    server 192.168.1.2:80;
}

1.3 策略對(duì)比

通過(guò)合理選擇負(fù)載均衡策略,Nginx 可高效分配流量,提升后端服務(wù)的可用性和性能

策略核心邏輯優(yōu)勢(shì)場(chǎng)景缺點(diǎn)
輪詢順序分配服務(wù)器性能一致不考慮負(fù)載狀態(tài)
加權(quán)輪詢按權(quán)重分配服務(wù)器性能不同靜態(tài)配置,不動(dòng)態(tài)調(diào)整
最少連接連接數(shù)最少優(yōu)先長(zhǎng)連接或請(qǐng)求耗時(shí)不均未考慮服務(wù)器性能差異
加權(quán)最少連接連接數(shù)與權(quán)重結(jié)合性能差異化且需動(dòng)態(tài)均衡配置較復(fù)雜
IP 哈希客戶端 IP 綁定會(huì)話保持服務(wù)器故障時(shí)會(huì)話可能丟失
URL 哈希URL 綁定服務(wù)器資源緩存加速需額外模塊,僅適用特定場(chǎng)景

二、 nginx配置

2.1 基本命令

nginx -t             檢查配置文件是否有語(yǔ)法錯(cuò)誤
nginx -s reload       熱加載,重新加載配置文件
nginx -s stop         快速關(guān)閉
nginx -s quit         等待工作進(jìn)程處理完成后關(guān)閉

若在Linux系統(tǒng)可以配置nginx.service文件

[Unit]
Description=Nginx Web Server
After=network.target
[Service]
Type=forking
ExecStart=/usr/local/nginx/sbin/nginx  -c /usr/local/nginx/conf/nginx.conf    #修改nginx目錄
ExecReload=/usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload
ExecStop=/usr/local/nginx/sbin/nginx -s stop
KillMode=process
Restart=always
RestartSec=5s
StartLimitInterval=0
[Install]
WantedBy=multi-user.target
啟動(dòng)安裝(開機(jī)自啟動(dòng))nginx
sudo systemctl daemon-reload   //重新加載systemd服務(wù)
sudo systemctl enable nginx.service
sudo systemctl start nginx.service
systemctl status nginx.service
systemctl restart nginx.service

2.2 nginx默認(rèn)配置詳解

user nginx;   # Nginx 工作進(jìn)程運(yùn)行的用戶(默認(rèn):nginx,可改為其他用戶)
worker_processes auto;   # 工作進(jìn)程數(shù),通常設(shè)為 CPU 核心數(shù)(默認(rèn):1,建議設(shè)為 auto 或?qū)嶋H核心數(shù))
error_log /var/log/nginx/error.log;    #錯(cuò)誤日志
pid /run/nginx.pid;
# Load dynamic modules. See /usr/share/doc/nginx/README.dynamic.
include /usr/share/nginx/modules/*.conf;
events {
    worker_connections 1024;    # 定義每個(gè)工作進(jìn)程的最大連接數(shù)。此處設(shè)置為 1024,表示每個(gè)進(jìn)程最多處理 1024 個(gè)并發(fā)連接
}
http {
    log_format  main  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
                      '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
                      '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';
#定義日志格式 main,用于記錄訪問(wèn)日志
#$remote_addr:客戶端 IP 地址
# $time_local:請(qǐng)求時(shí)間。
#$request`:客戶端請(qǐng)求的原始行(如 `GET /index.html HTTP/1.1)
#$status:響應(yīng)狀態(tài)碼(如 200、404)
#$body_bytes_sent:發(fā)送給客戶端的字節(jié)數(shù)(不包括響應(yīng)頭)
#$http_referer:請(qǐng)求來(lái)源頁(yè)面
#$http_user_agent:客戶端瀏覽器標(biāo)識(shí)
#$http_x_forwarded_for:代理鏈中的客戶端 IP(用于反向代理場(chǎng)景)
    access_log  /var/log/nginx/access.log  main;
    sendfile            on;    #啟用高效文件傳輸模式(直接從磁盤發(fā)送文件到網(wǎng)絡(luò))
    tcp_nopush          on;    #優(yōu)化 TCP 數(shù)據(jù)傳輸(結(jié)合使用可減少延遲)
    tcp_nodelay         on;    #優(yōu)化 TCP 數(shù)據(jù)傳輸(結(jié)合使用可減少延遲)
    keepalive_timeout   65;    #設(shè)置客戶端連接保持時(shí)間(單位:秒),減少 TCP 握手開銷
    types_hash_max_size 2048;  #定義 MIME 類型哈希表的大小,避免哈希沖突
    include             /etc/nginx/mime.types;
    default_type        application/octet-stream;
    # Load modular configuration files from the /etc/nginx/conf.d directory.
    # See http://nginx.org/en/docs/ngx_core_module.html#include
    # for more information.
    include /etc/nginx/conf.d/*.conf;   #加載 /etc/nginx/conf.d/ 目錄下的所有 .conf文件。通常用于組織多個(gè)虛擬主機(jī)或模塊化配置
#作用:定義監(jiān)聽(tīng) 80 端口的 HTTP 服務(wù)器
    server {
        listen       80 default_server;   #監(jiān)聽(tīng) IPv4 的 80 端口,并作為默認(rèn)服務(wù)器(未匹配其他 `server_name` 時(shí)使用)
        listen       [::]:80 default_server;  #監(jiān)聽(tīng) IPv4 的 80 端口,并作為默認(rèn)服務(wù)器(未匹配其他 `server_name` 時(shí)使用)
        server_name  _;   # _ 表示通配符,匹配所有未指定的域名
        root         /usr/share/nginx/html;   #設(shè)置網(wǎng)站根目錄,靜態(tài)文件(如 `index.html`)需放在此目錄下
        # Load configuration files for the default server block.
        include /etc/nginx/default.d/*.conf;   #  加載默認(rèn)服務(wù)器的額外配置文件(通常用于覆蓋或擴(kuò)展默認(rèn)配置)
#作用:定義根路徑 `/` 的處理規(guī)則。當(dāng)前為空,表示使用默認(rèn)行為(返回 `root` 目錄下的文件)。
#擴(kuò)展建議:可在此添加代理、重定向或靜態(tài)文件處理邏輯
        location / {
        }
#  定義 404 錯(cuò)誤頁(yè)面為 `/404.html`。`location = /40x.html` 表示精確匹配 `/40x.html` 路徑(需確保文件存在)
        error_page 404 /404.html;
            location = /40x.html {
        }
#  定義 5xx 錯(cuò)誤頁(yè)面為 `/50x.html`(如服務(wù)器內(nèi)部錯(cuò)誤、網(wǎng)關(guān)錯(cuò)誤等)。
        error_page 500 502 503 504 /50x.html;
            location = /50x.html {
        }
    }
# 啟用 HTTPS 服務(wù)(注釋掉的部分需要取消注釋并配置)
#關(guān)鍵配置
#listen 443 ssl http2;  監(jiān)聽(tīng) 443 端口并啟用 SSL/TLS 和 HTTP/2。
#ssl_certificate 和 ssl_certificate_key指定 SSL 證書和私鑰路徑。
#ssl_ciphers: 定義加密套件(PROFILE=SYSTEM 表示使用系統(tǒng)默認(rèn)配置)。
#ssl_prefer_server_ciphers on;   優(yōu)先使用服務(wù)器端的加密套件
#LS 服務(wù)器配置(注釋部分)
# Settings for a TLS enabled server.
#
#    server {
#        listen       443 ssl http2 default_server;
#        listen       [::]:443 ssl http2 default_server;
#        server_name  _;
#        root         /usr/share/nginx/html;
#
#        ssl_certificate "/etc/pki/nginx/server.crt";
#        ssl_certificate_key "/etc/pki/nginx/private/server.key";
#        ssl_session_cache shared:SSL:1m;
#        ssl_session_timeout  10m;
#        ssl_ciphers PROFILE=SYSTEM;
#        ssl_prefer_server_ciphers on;
#
#        # Load configuration files for the default server block.
#        include /etc/nginx/default.d/*.conf;
#
#        location / {
#        }
#
#        error_page 404 /404.html;
#            location = /40x.html {
#        }
#
#        error_page 500 502 503 504 /50x.html;
#            location = /50x.html {
#        }
#    }
}

部分詳細(xì)參數(shù)

http://m.fzitv.net/server/340873teh.htm參考

#安全相關(guān)
    add_header X-Frame-Options SAMEORIGIN; # 只允許本站用 frame 來(lái)嵌套
    add_header X-Content-Type-Options nosniff; # 禁止嗅探文件類型
    add_header X-XSS-Protection "1; mode=block"; # # XSS 保護(hù)
    add_header Content-Security-Policy "script-src * 'unsafe-inline' 'unsafe-eval'";
    add_header Referrer-Policy 'origin';
    add_header Strict-Transport-Security "max-age=63072000; includeSubdomains; preload";
	add_header X-Download-Options noopen;
	add_header X-Permitted-Cross-Domain-Policies none;
    server_tokens off;
    access_log off;
    proxy_http_version 1.1;
    proxy_set_header Connection "";
    proxy_connect_timeout 6000;                     #nginx跟后端服務(wù)器連接超時(shí)時(shí)間(代理連接超時(shí))
    proxy_send_timeout 6000;                     #后端服務(wù)器數(shù)據(jù)回傳時(shí)間(代理發(fā)送超時(shí))
    proxy_read_timeout 6000;                     #連接成功后,后端服務(wù)器響應(yīng)時(shí)間(代理接收超時(shí))  
    proxy_buffer_size 1024k;                      #設(shè)置代理服務(wù)器(nginx)保存用戶頭信息的緩沖區(qū)大小
    proxy_buffers 16 1024k;                       #proxy_buffers緩沖區(qū),網(wǎng)頁(yè)平均在32k以下的話,這樣設(shè)置
    proxy_busy_buffers_size 2048k;                   #高負(fù)荷下緩沖大?。╬roxy_buffers*2)
    proxy_temp_file_write_size 2048k;             #設(shè)定緩存文件夾大小,大于這個(gè)值,將從upstream服務(wù)器傳
    client_max_body_size 2048m; #允許客戶端請(qǐng)求的最大單文件字節(jié)數(shù)
    client_body_buffer_size 128k; #緩沖區(qū)代理緩沖用戶端請(qǐng)求的最大字節(jié)數(shù)
    server_names_hash_bucket_size 128; #服務(wù)器名字的hash表大小
    proxy_intercept_errors on;
    client_header_buffer_size 512k; #解決請(qǐng)求頭大小get請(qǐng)求太長(zhǎng)
    large_client_header_buffers 4 512k; #解決請(qǐng)求頭大小get請(qǐng)求太長(zhǎng)
    gzip on; #開啟gzip壓縮輸出
    gzip_min_length 1k; #不壓縮臨界值,大于1K的才壓縮,一般不用改
    gzip_buffers 4 16k; #表示申請(qǐng)4個(gè)單位為16k的內(nèi)存作為壓縮結(jié)果流緩存,默認(rèn)值是申請(qǐng)與原始數(shù)據(jù)大小相同的內(nèi)存空間來(lái)存儲(chǔ)gzip壓縮結(jié)果
    gzip_http_version 1.0; #壓縮版本(默認(rèn)1.1,前端如果是squid2.5請(qǐng)使用1.0)
    gzip_comp_level 2; #壓縮等級(jí)
    gzip_types text/plain application/javascript application/x-javascript text/css application/xml text/javascript application/x-httpd-php image/jpeg image/gif image/png application/json;
    gzip_disable "MSIE [1-6]\."; 
# 根據(jù)文件類型設(shè)置過(guò)期時(shí)間
    location ~.*\.css$ {
    expires 1d;
    break;
}
location ~.*\.js$ {
    expires 1d;
    break;
}
location ~ .*\.(gif|jpg|jpeg|png|bmp|swf)$ {
    access_log off;
    expires 15d;    #保存15天
    break;
}
# curl -x127.0.0.1:80 http://www.test.com/static/image/common/logo.png -I #測(cè)試圖片的max-age
# 禁止文件緩存
#開發(fā)環(huán)境經(jīng)常改動(dòng)代碼,由于瀏覽器緩存需要強(qiáng)制刷新才能看到效果。這是我們可以禁止瀏覽器緩存提高效率
location ~* \.(js|css|png|jpg|gif)$ {
    add_header Cache-Control no-store;
}

到此這篇關(guān)于nginx負(fù)載均衡及詳細(xì)配置的文章就介紹到這了,更多相關(guān)nginx負(fù)載均衡內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!

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