1. Nginx 负载均衡基础配置
首先，搭建一个基础的 Nginx 负载均衡器，用于将流量分发到多个后端服务器上。
步骤 1.1：安装 Nginx
在每台要作为负载均衡器的服务器上，安装 Nginx。可以使用包管理工具进行安装，例如在 Ubuntu 上执行以下命令：
sudo apt updatesudo apt install nginx
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步骤 1.2：配置 Nginx 负载均衡
Nginx 的核心是配置文件 nginx.conf，我们可以在其中定义后端服务器池以及负载均衡策略。以下是一个简单的 Nginx 负载均衡配置：
# 定义一个名为 backend 的后端服务器池upstream backend { server backend1.example.com weight=5; # 设置权重 server backend2.example.com weight=3; server backend3.example.com weight=2; # 启用健康检查（需要 Nginx Plus 支持开箱配置，开源版本需要第三方模块） # Nginx Plus 示例： health_check interval=10s fails=3 passes=2;}# 配置 HTTP 服务器server { listen 80; server_name loadbalancer.example.com; location / { proxy_pass http://backend; proxy_set_header Host $host; proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr; proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for; proxy_set_header X-Forwarded-Proto $scheme; }}
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配置详解：
upstream 指令：定义了后端服务器池（backend），并为各服务器分配了不同的权重，Nginx 根据权重将流量按照比例分发到后端服务器。
健康检查：此配置会定期检查后端服务器是否可用，确保当某个服务器宕机时，不会继续向其发送请求。
proxy_pass：将客户端请求代理到后端服务器池。
步骤 1.3：启动和测试 Nginx
确保配置无误后，启动或重启 Nginx 服务：
sudo nginx -t # 测试配置文件是否正确sudo systemctl restart nginx # 重启 Nginx
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测试：通过访问 http://loadbalancer.example.com，验证请求是否被均匀分发到后端服务器。
2. 高可用性配置（Keepalived + Nginx）
单独使用 Nginx 进行负载均衡仍然会面临单点故障问题。如果前端的 Nginx 宕机，整个服务将不可用。因此，我们需要通过 Keepalived 实现高可用的 Nginx 集群。
步骤 2.1：安装 Keepalived
在每台 Nginx 服务器上安装 Keepalived。以 Ubuntu 为例：
sudo apt install keepalived
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步骤 2.2：配置 Keepalived
Keepalived 通过虚拟 IP 地址（VIP）实现故障转移。当主服务器宕机时，VIP 自动切换到备用服务器，确保服务的高可用性。
在主 Nginx 服务器上，编辑 Keepalived 的配置文件 /etc/keepalived/keepalived.conf：
vrrp_instance VI_1 { state MASTER # 主服务器 interface eth0 # 网络接口 virtual_router_id 51 priority 100 # 主服务器优先级较高 advert_int 1 # 广播间隔 authentication { auth_type PASS auth_pass 123456 # 密码 } virtual_ipaddress { 192.168.0.100 # 虚拟IP地址 } track_script { chk_nginx # 监控 Nginx 状态的脚本 }}
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在备用 Nginx 服务器上，将 state 设置为 BACKUP，并将 priority 设置为较低的值，例如 90。
步骤 2.3：监控 Nginx 状态
Keepalived 可以通过监控 Nginx 的运行状态来决定是否切换 VIP。创建一个监控脚本 /etc/keepalived/check_nginx.sh：
#!/bin/bashif ! pidof nginx > /dev/nullthen systemctl stop keepalived # 如果 Nginx 停止，关闭 Keepalived 以触发 VIP 切换fi
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将此脚本添加为可执行：
sudo chmod +x /etc/keepalived/check_nginx.sh
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在 Keepalived 的配置文件中添加监控脚本：
vrrp_script chk_nginx { script "/etc/keepalived/check_nginx.sh" interval 2}
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步骤 2.4：启动 Keepalived
完成配置后，启动或重启 Keepalived 服务：
sudo systemctl restart keepalived
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测试：关闭主服务器的 Nginx，VIP 应该自动切换到备用服务器，确保服务不中断。
3. Nginx 健康检查和动态扩展
Nginx 可以结合健康检查功能，确保只有状态正常的服务器参与负载均衡。另外，动态扩展是应对突发流量的关键。以下是相关配置和实战方案。
步骤 3.1：配置健康检查（开源版本）
Nginx 开源版本不自带健康检查模块，可以通过第三方模块（如 ngx_http_healthcheck_module）实现健康检查。假设已安装此模块，配置如下：
upstream backend { server backend1.example.com; server backend2.example.com; server backend3.example.com;
# 使用第三方模块实现健康检查 check interval=5000 rise=2 fall=5 timeout=2000;}
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步骤 3.2：动态扩展后端服务器
结合容器化技术（如 Docker 或 Kubernetes），可以根据流量自动扩展后端服务器。例如，在 Kubernetes 集群中可以使用 Horizontal Pod Autoscaler (HPA) 自动扩展应用服务的副本数。
以下是在 Kubernetes 中配置自动扩展的示例：
apiVersion: autoscaling/v1kind: HorizontalPodAutoscalermetadata: name: backend-hpaspec: scaleTargetRef: apiVersion: apps/v1 kind: Deployment name: backend minReplicas: 3 maxReplicas: 10 targetCPUUtilizationPercentage: 70 # 当 CPU 利用率超过 70% 时扩容
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通过这种方式，后端服务可以根据负载动态扩展，Nginx 通过配置服务发现机制可以自动识别新的后端服务器。
4. Nginx SSL/TLS 配置
在生产环境中，启用 HTTPS 是必不可少的。以下是启用 SSL/TLS 的配置：
步骤 4.1：生成或获取 SSL 证书
使用 Let's Encrypt 生成免费的 SSL 证书：
sudo apt install certbot python3-certbot-nginxsudo certbot --nginx -d yourdomain.com
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步骤 4.2：配置 Nginx 使用 SSL
server { listen 443 ssl; server_name yourdomain.com;
ssl_certificate /etc/letsencrypt/live/yourdomain.com/fullchain.pem; ssl_certificate_key /etc/letsencrypt/live/yourdomain.com/privkey.pem;
location / { proxy_pass http://backend; proxy_set_header Host $host; proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr; proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for; proxy_set_header X-Forwarded-Proto $scheme; }}
# 自动将 HTTP 请求重定向到 HTTPSserver { listen 80; server_name yourdomain.com; return 301 https://$host$request_uri;}
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总结
通过 Nginx 的负载均衡、Keepalived 实现高可用、动态扩展后端服务器以及健康检查，构建了一个高效、可扩展且高可用的互联网集群架构。
文章转载自：风轻雪棉
原文链接：https://www.cnblogs.com/fqxm/p/18457121
体验地址：http://www.jnpfsoft.com/?from=infoq
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