Nginx 是一個高性能的 HTTP 和反向代理服務器，廣泛用于負載均衡場景。它支持多種負載均衡策略，可以幫助你優化資源利用、提高響應速度和增加系統的可用性。以下是 Nginx 中幾種常見的負載均衡策略及其配置方法：
1. 輪詢（Round Robin）
這是默認的負載均衡策略，Nginx 會依次將請求分發給后端服務器。
http {upstream backend {server backend1.example.com;server backend2.example.com;server backend3.example.com;}server {location / {proxy_pass http://backend;}}
}
在這個例子中，如果沒有指定其他策略，Nginx 將按照輪詢的方式分配請求。
2. 權重（Weight）
你可以為每個服務器設置權重，這樣可以讓某些服務器處理更多的請求。權重越高，該服務器被選中的幾率越大。
http {upstream backend {server backend1.example.com weight=3;server backend2.example.com;server backend3.example.com;}server {location / {proxy_pass http://backend;}}
}
這里 backend1 的權重是 3，意味著它處理的請求數量將是其他兩個服務器的三倍。
3. IP 哈希（IP Hash）
使用 IP 哈希可以確保來自同一個客戶端的所有請求都被發送到相同的服務器上，這對于需要會話保持的應用非常有用。
http {upstream backend {ip_hash;server backend1.example.com;server backend2.example.com;server backend3.example.com;}server {location / {proxy_pass http://backend;}}
}
啟用 ip_hash 后，Nginx 會根據客戶端的 IP 地址計算哈希值，并將其映射到特定的服務器。
4. 最少連接（Least Connections）
此策略會選擇當前連接數最少的服務器來處理請求，適合長連接或長時間運行的任務。
http {upstream backend {least_conn;server backend1.example.com;server backend2.example.com;server backend3.example.com;}server {location / {proxy_pass http://backend;}}
}
在這種情況下，Nginx 會選擇當前活躍連接最少的服務器進行請求轉發。
5. 健康檢查與故障轉移
雖然這不是直接的負載均衡策略，但通過配置健康檢查可以確保只有健康的服務器才會接收請求。如果某個服務器出現故障，Nginx 可以自動將其從服務列表中移除，并在恢復后重新加入。
http {upstream backend {server backend1.example.com max_fails=3 fail_timeout=30s;server backend2.example.com;server backend3.example.com;}server {location / {proxy_pass http://backend;}}
}
在這個例子中，如果 backend1 在 30 秒內連續失敗三次，則會被標記為不可用，并且在接下來的 30 秒內不會接收任何請求。
結合實際應用
選擇哪種負載均衡策略取決于你的具體需求。例如，如果你的應用程序不需要會話保持，那么輪詢或者最少連接可能是不錯的選擇；而如果你的應用依賴于用戶的會話狀態，則可能需要使用 IP 哈希。同時，合理配置權重可以幫助你更好地利用不同性能級別的服務器資源。
Nginx 提供了多種高級負載均衡特性
除了基本的輪詢、權重、IP哈希和最少連接等策略外，還包括一些更復雜的功能來增強系統的靈活性、可靠性和性能。以下是一些值得注意的高級特性：
1. 會話持久性（Session Persistence）
雖然 IP 哈希可以實現簡單的會話持久化，但 Nginx Plus 還支持基于 Cookie 的會話持久化。這允許將用戶請求始終路由到同一臺后端服務器，這對于需要保持會話狀態的應用程序非常重要。
http {upstream backend {sticky cookie srv_id expires=1h domain=.example.com path=/;server backend1.example.com;server backend2.example.com;server backend3.example.com;}
}
2. 健康檢查（Health Checks）
Nginx Plus 支持主動健康檢查，定期探測后端服務器的狀態，并根據結果動態調整負載均衡決策。這意味著如果某臺服務器出現故障，Nginx 可以自動將其從服務池中移除。
http {upstream backend {zone backend 64k;server backend1.example.com:8080 max_fails=3 fail_timeout=30s;server backend2.example.com:8080 max_fails=3 fail_timeout=30s;health_check;}server {location / {proxy_pass http://backend;}}
}
3. 慢啟動（Slow Start）
當一臺服務器從故障中恢復或新加入集群時，直接接受全部流量可能會導致過載。Nginx Plus 支持慢啟動功能，逐漸增加對該服務器的請求量，直到達到正常水平。
upstream backend {zone backend 64k;server backend1.example.com slow_start=30s;server backend2.example.com slow_start=30s;
}
4. 響應時間加權負載均衡
Nginx Plus 可以根據每個服務器的平均響應時間動態調整負載分配，優先選擇響應更快的服務器。
upstream backend {zone backend 64k;least_time header; // 根據響應頭接收完成的時間server backend1.example.com;server backend2.example.com;
}
least_time 支持不同的參數如 last_byte, first_byte, header 等來定義如何計算響應時間。
5. 自定義負載均衡算法
通過使用 Lua 腳本或其他擴展模塊，可以實現自定義的負載均衡邏輯。例如，可以根據特定業務規則（如地理位置、用戶類型等）決定如何分發請求。
6. 緩存
Nginx 可以作為反向代理的同時也充當靜態內容緩存的角色，減少對后端服務器的壓力并加速頁面加載速度。
proxy_cache_path /data/nginx/cache levels=1:2 keys_zone=my_cache:10m max_size=10g inactive=60m use_temp_path=off;server {location / {proxy_cache my_cache;proxy_pass http://backend;}
}
7. 限流與速率限制
為了防止惡意攻擊或過度使用資源，Nginx 提供了多種限流機制，包括基于 IP 地址、令牌桶算法等方法限制客戶端的請求速率。
limit_req_zone $binary_remote_addr zone=one:10m rate=5r/s;server {location /search/ {limit_req zone=one burst=5 nodelay;proxy_pass http://backend;}
}
8. SSL/TLS 終止
Nginx 可以在前端處理所有 SSL/TLS 加密和解密操作，減輕后端服務器的工作負擔，同時還可以提供 HTTP/2 支持等功能。
server {listen 443 ssl http2;ssl_certificate /etc/nginx/ssl/cert.pem;ssl_certificate_key /etc/nginx/ssl/key.pem;location / {proxy_pass http://backend;}
}
這些高級特性使得 Nginx 成為構建高性能、高可用性的 Web 應用和服務的理想選擇。根據具體需求選擇合適的配置選項，可以幫助你優化系統性能，提高用戶體驗。如果你有特定場景下的問題或需要進一步的幫助，請隨時提問！
