目录
一、运维难题？负载均衡来破局
二、负载均衡是什么
2.1 定义与概念
2.2 工作原理
三、负载均衡有啥用
3.1 提升性能
3.2 增强可靠性
3.3 实现扩展性
四、负载均衡类型大盘点
4.1 硬件负载均衡
4.2 软件负载均衡
五、负载均衡算法全解析
5.1 轮询算法
5.2 最少连接算法
5.3 源地址哈希算法
5.4 加权轮询算法
六、负载均衡应用场景
6.1 Web 服务器集群
6.2 数据库集群
6.3 微服务架构
七、负载均衡配置实战
7.1 安装 Nginx
7.2 配置 upstream 模块
7.3 配置 server 模块
7.4 完整配置示例
八、总结
一、运维难题？负载均衡来破局
在当今数字化时代，互联网应用如潮水般涌来，每天都有海量的用户请求冲击着各类服务器。作为运维人员，你是否常常被这些问题困扰：网站访问量突然暴增，服务器不堪重负，页面加载缓慢甚至无法访问；业务快速发展，用户数量急剧上升，现有服务器资源难以满足需求，扩展又困难重重；单一服务器一旦出现故障，整个服务就会中断，导致用户流失和业务损失。这些问题就像紧箍咒一样，让运维人员头疼不已。
想象一下，你负责的电商网站在促销活动期间，大量用户涌入，服务器 CPU 使用率瞬间飙升至 100%，内存也被占满，页面加载时间从原本的 1 秒延长到 10 秒，用户纷纷抱怨，订单量也大幅下降。这种情况不仅影响用户体验，还直接关乎企业的经济效益。
而负载均衡，正是解决这些难题的关键所在，它就像是一位神奇的调度大师，能够合理分配用户请求，让服务器群高效协作，轻松应对高并发的挑战，为运维工作带来新的曙光 。
二、负载均衡是什么
2.1 定义与概念
负载均衡（Load Balancing），从字面上理解，就是将工作负载进行平衡分配 。在计算机网络或服务器集群的领域里，它指的是把网络流量、请求、数据包等工作负载，均匀地分摊到多个目标资源，像服务器、虚拟机或者容器上 。打个比方，你经营着一家生意火爆的餐厅，用餐高峰期时顾客源源不断。如果只有一个服务员接待顾客、下单、上菜，那这个服务员肯定会忙得焦头烂额，顾客也会等得不耐烦。但要是有多个服务员，合理分配接待任务，比如一个负责门口迎接引导，一个专门负责点餐，还有几个负责上菜，这样就能大大提高服务效率，让顾客得到更好的体验。负载均衡在网络系统中就起着这样的作用，避免单一资源承受过重的压力，全面提升系统的性能、可用性以及可伸缩性 。
2.2 工作原理
负载均衡的工作离不开一个关键角色 —— 负载均衡器（Load Balancer）。当客户端发起请求时，比如你在浏览器中输入一个网址，或者使用手机 APP 进行某项操作，这个请求并不会直接发送到后端的服务器，而是先抵达负载均衡器 。
负载均衡器就像是一个智能的交通指挥员，它掌握着后端服务器集群中每台服务器的 “健康状况” 和 “忙碌程度” 等信息。当接收到客户端请求后，它会根据预先设定好的算法和策略，从众多后端服务器（Backend Servers）中挑选出一台最合适的服务器来处理这个请求 。
常见的算法有轮询、加权轮询、最小连接数、IP 散列等。轮询算法就像按顺序点名，将每个新请求依次分配给后端服务器；加权轮询则考虑到不同服务器的性能差异，为性能好的服务器分配更高的权重，让其处理更多请求；最小连接数算法会把请求路由到当前连接数最少的服务器上，避免将请求分配到已经繁忙的服务器；IP 散列算法根据客户端的 IP 地址来分配请求，确保来自同一客户端的请求能被路由到相同的服务器，方便维护会话状态 。
选定服务器后，负载均衡器就会把请求转发过去。后端服务器接收到请求，进行相应的处理，比如查询数据库获取数据、进行复杂的业务逻辑计算等，然后将处理结果返回给负载均衡器 。最后，负载均衡器再把这个响应结果转发回客户端，完成整个请求 – 响应的过程 。在这个过程中，如果某台后端服务器出现故障，负载均衡器能够实时监测到，自动将后续的请求分配到其他正常运行的服务器上，保障服务的连续性，这就是负载均衡实现高可用性的关键机制 。
三、负载均衡有啥用
3.1 提升性能
在没有负载均衡的情况下，所有用户请求都集中在一台服务器上，随着请求量的增加，服务器的 CPU、内存、磁盘 I/O 等资源会被迅速耗尽 。就像一辆只能承载 10 人的小客车，却硬要塞进 50 人，车辆不仅行驶缓慢，甚至可能抛锚。
而负载均衡通过将请求分发到多个服务器上，使得每个服务器只需处理部分请求，避免了单个服务器过载的情况，大大提高了系统的整体处理能力 。以电商网站为例，在促销活动期间，大量用户同时访问商品详情页、下单、支付。通过负载均衡，这些请求被均匀分配到不同的服务器上，原本可能需要 10 秒才能加载出的商品页面，现在可能只需 1 – 2 秒就能快速呈现给用户，极大地提升了用户体验 。
3.2 增强可靠性
现实中，服务器可能会因为硬件故障、软件漏洞、网络问题等各种原因而出现故障 。如果没有负载均衡，一旦唯一的服务器出现故障，整个服务就会中断，用户将无法访问网站或使用应用，这对于企业来说可能会造成巨大的经济损失和声誉损害 。
负载均衡器会实时监控后端服务器的状态，一旦发现某台服务器出现故障，比如无法响应请求、响应时间过长等，就会立即将其从可用服务器列表中移除，自动将后续的请求转发到其他正常运行的服务器上 。以在线游戏平台为例，当某台游戏服务器出现故障时，负载均衡器会迅速将玩家的连接请求转移到其他健康的游戏服务器上，玩家几乎不会察觉到服务器的切换，游戏可以继续流畅进行，保障了服务的连续性和稳定性 。
3.3 实现扩展性
当业务快速发展，用户数量不断增加，或者业务量出现周期性的大幅波动时，原有的服务器资源可能无法满足需求 。如果没有负载均衡，要扩展系统性能，就需要不断升级单台服务器的硬件配置，如增加 CPU 核心数、扩大内存、提升硬盘读写速度等。但这种方式不仅成本高昂，而且硬件升级存在一定的极限，无法无限扩展 。
借助负载均衡，我们可以很方便地向服务器集群中添加新的服务器 。当业务量上升时，只需在负载均衡器的配置中添加新服务器的信息，负载均衡器就会自动将请求分发到新服务器上，让新服务器参与到业务处理中 。以社交媒体平台为例，随着用户注册量和日活用户数的急剧增长，通过添加新的服务器并接入负载均衡集群，平台能够轻松应对不断增长的用户请求，实现业务的无缝扩展 。同样，当业务量下降时，也可以移除部分服务器，降低运营成本 。
四、负载均衡类型大盘点
4.1 硬件负载均衡
硬件负载均衡器是一种专门设计的物理设备，就像是一个 “超级交警”，拥有强大的 “交通指挥能力”。它位于服务器集群的前端，通过复杂的硬件电路和芯片来处理流量分配 。F5 Big – IP 就是一款知名的硬件负载均衡器，它就如同网络世界中的 “重型坦克”，性能强劲，可以每秒处理数百万个请求，并且支持 HTTP、HTTPS、TCP 等多种协议，还能够提供高级的安全功能，如 SSL 卸载，减轻后端服务器的加密解密负担 。
硬件负载均衡器的优点十分显著。首先，它的性能极高，能够以闪电般的速度解析传入的请求，并根据预设的算法（如轮询、加权轮询、最少连接等）将请求转发到后端的服务器，可轻松应对大量的并发请求，就像一位体能超强的运动员，能够不知疲倦地高效工作 。其次，稳定性强，由于是专门的硬件设备，独立于操作系统，受外界干扰因素少，运行非常稳定，就如同坚固的堡垒，为系统的稳定运行提供坚实保障 。
然而，硬件负载均衡器也存在一些缺点。一方面，成本高昂，其采购价格昂贵，对于一些小型企业或预算有限的项目来说，购买硬件负载均衡器可能会带来较大的经济压力，就像购买一辆豪华跑车，价格让很多人望而却步 。而且，为了保证高可用性，往往需要配置冗余设备，这进一步增加了成本 。另一方面，灵活性较差，硬件设备一旦生产出来，其功能和配置相对固定，后期想要进行功能扩展或修改配置比较困难，不够灵活，就像一辆固定配置的老式汽车，很难进行大幅度的改装升级 。 例如，当业务需求发生变化，需要调整负载均衡策略时，硬件负载均衡器可能无法快速响应，需要耗费大量的时间和成本进行硬件升级或更换 。
4.2 软件负载均衡
软件负载均衡则是使用软件实现流量分发，通常是在应用程序或操作系统级别实现的 。常见的软件负载均衡工具包括 Nginx、LVS、HAProxy 等 。
Nginx 是一款轻量级的高性能 Web 服务器和反向代理服务器，同时也是一个优秀的负载均衡软件 。它工作在应用层，就像是一个灵活的 “业务调度员”，可以针对 HTTP 应用做一些分流的策略，比如针对域名、目录结构，通过反向代理实现负载均衡 。它的正则规则比 HAProxy 更为强大和灵活，安装和配置简单，测试起来也比较方便，能够支持超过 1 万次的并发请求，并且在高负载下表现稳定 。
LVS（Linux Virtual Server）是一个基于 Linux 内核的负载均衡解决方案，工作在网络层，犹如网络世界中的 “内核指挥官” 。它可以将请求按照不同的调度算法（如 NAT 模式、IP 隧道模式、直接路由模式）转发到后端的真实服务器 。LVS 具有高效、稳定的特点，并且由于是内核模块，性能损耗较小，抗负载能力强，对内存和 cpu 资源消耗比较低 。
HAProxy 也是一种功能强大的负载均衡软件，支持 TCP 和 HTTP 两种代理模式，堪称 “全能型代理” 。它提供了丰富的负载均衡策略，如轮询、最少连接、基于 cookie 的会话保持等，还可以对后端服务器进行健康检查，自动剔除故障服务器 。
软件负载均衡的优点很突出。成本低是其一大优势，基于开源或商业软件实现，不需要购买昂贵的硬件设备，对于预算有限的团队或企业来说是一个经济实惠的选择，就像购买一辆性价比高的家用汽车，经济实用 。灵活性高，软件可以根据业务需求进行灵活配置和定制，能够快速响应业务的变化，方便进行功能扩展和升级，如同一辆可以随时改装的汽车，能满足不同的需求 。 例如，当业务量突然增加时，可以通过简单修改软件配置，快速添加新的服务器到负载均衡集群中 。
不过，软件负载均衡也有不足之处，性能略逊于硬件负载均衡。由于软件运行依赖于服务器的硬件资源和操作系统，在处理大量并发请求时，可能会受到服务器性能的限制，无法像硬件负载均衡器那样高效地处理请求 。另外，一些软件负载均衡工具的配置相对复杂，需要一定的技术基础和经验，对于技术能力较弱的团队来说，可能存在配置难度大、维护成本高的问题 。 比如 LVS 的配置就比较复杂，对维护人员的技术要求较高 。
五、负载均衡算法全解析
5.1 轮询算法
轮询算法是负载均衡算法中最基础、最简单的一种，就像是老师按座位顺序依次提问学生。它的原理非常直观，将客户端的请求按照顺序轮流分配到后端服务器集群中的每一台服务器上 。假设有一个由服务器 A、B、C 组成的服务器集群，当第一个请求到达时，负载均衡器将其分配给服务器 A；第二个请求到来，分配给服务器 B；第三个请求则分配给服务器 C；第四个请求又重新分配给服务器 A，如此循环往复 。在 Nginx 中，使用轮询算法的配置非常简单，只需在 upstream 模块中列出后端服务器，Nginx 就会默认采用轮询方式进行请求分发 。
这种算法的优点显而易见，实现简单，不需要复杂的计算和额外的状态记录，对于运维人员来说，配置和维护成本都很低 。在后端服务器性能大致相同的情况下，轮询算法能够有效地将请求均匀分配，保证每台服务器都能得到大致相同的工作量，充分利用服务器资源，实现负载均衡 。比如一个小型的图片存储与分发系统，后端有几台配置相同的服务器用于存储和提供图片服务，使用轮询算法就可以让这些服务器均衡地处理用户的图片请求 。
然而，轮询算法也存在明显的局限性。当后端服务器的性能参差不齐时，它的弊端就会暴露无遗 。性能较差的服务器可能会因为处理能力有限，在接收到和其他高性能服务器相同数量的请求后，出现响应缓慢甚至崩溃的情况；而性能较好的服务器却无法充分发挥其处理能力，造成资源浪费 。假如在一个服务器集群中，有一台老旧服务器和两台新配置的高性能服务器，使用轮询算法，老旧服务器很容易因为负载过高而无法正常工作 。 所以，轮询算法不太适用于服务器性能差异较大的场景 。
5.2 最少连接算法
最少连接算法，是一种更加智能的负载均衡算法，它就像是一位细心的调度员，时刻关注着每台服务器的 “忙碌程度” 。其原理是负载均衡器实时监控后端服务器的连接数，当有新的请求到来时，优先将请求分配给当前连接数最少的服务器 。这是因为连接数在一定程度上反映了服务器的负载情况，连接数少意味着服务器当前的工作量较小，有更多的资源和能力来处理新的请求 。
假设有一个电商订单处理系统，后端有三台服务器 Server A、Server B、Server C 。当前它们的连接数分别为：Server A 有 5 个连接，Server B 有 3 个连接，Server C 有 8 个连接 。当一个新的订单请求到达时，负载均衡器通过比较发现 Server B 的连接数最少，于是将这个订单请求分配给 Server B 。在 HAProxy 中，可以通过配置 “balance leastconn” 来启用最少连接算法 。
这种算法的优势在于能够动态地根据服务器的实际负载情况分配请求，避免将请求分配到已经繁忙的服务器上，从而有效地防止某些服务器过载，提高整个系统的处理能力和稳定性 。它特别适用于请求处理时间不均匀的场景，比如在一个同时处理简单查询请求和复杂业务逻辑请求的 API 服务中，简单查询请求处理时间短，复杂业务逻辑请求处理时间长，如果使用轮询算法，可能会导致处理复杂业务逻辑请求的服务器连接数不断增加，最终过载；而最少连接算法可以根据连接数动态分配请求，使服务器的负载更加均衡 。
不过，最少连接算法也并非完美无缺。它需要负载均衡器不断地实时监控各服务器的连接数，这会增加一定的系统开销 。如果监控过于频繁，可能会对负载均衡器的性能产生影响；另外，如果服务器的性能差异较大，仅仅根据连接数来分配请求可能不够准确，因为性能好的服务器即使连接数较多，也可能比性能差但连接数少的服务器更有能力处理新请求 。
5.3 源地址哈希算法
源地址哈希算法，是一种基于客户端 IP 地址的负载均衡算法，就像是给每个客户端都贴上了一个独特的 “标签”，然后根据这个 “标签” 来分配请求 。其原理是负载均衡器根据客户端的 IP 地址，通过哈希函数进行计算，生成一个哈希值 。这个哈希值会被映射到后端服务器集群中的某一台服务器上，从而决定将该客户端的请求转发到哪台服务器进行处理 。在 Nginx 中，可以通过配置 “ip_hash” 来启用源地址哈希算法 。
具体来说，假设后端有一个由四台服务器组成的集群，当客户端 A（IP 地址为 192.168.1.10）发起请求时，负载均衡器会对其 IP 地址进行哈希计算，得到一个哈希值，比如 8 。然后用这个哈希值对服务器数量（4）进行取模运算（8 % 4 = 0），得到的结果 0 表示将请求分配到服务器列表中索引为 0 的服务器上 。这样，只要客户端 A 的 IP 地址不变，后续它的所有请求都会被分配到同一台服务器上 。
这种算法的最大特点是可以实现会话保持（Session Persistence），即同一个客户端的所有请求都会被路由到同一台服务器上 。这对于一些需要保持会话状态的应用非常重要，比如用户登录系统后，后续的一系列操作（如查看个人信息、下单等）都需要在同一台服务器上进行，以确保会话的连续性和数据的一致性 。在在线购物系统中，用户登录后添加商品到购物车、结算等操作都必须在同一台服务器上完成，否则可能会出现购物车数据丢失等问题 。
但是，源地址哈希算法也有其局限性。如果某台服务器出现故障，原本分配到该服务器的客户端请求将无法被正确处理，除非进行特殊的故障转移处理 。而且，由于是根据 IP 地址进行哈希分配，当不同客户端的 IP 地址分布不均匀时，可能会导致服务器负载不均衡 。比如在一个企业内部网络中，大部分员工的办公电脑都集中在某几个 IP 段，使用源地址哈希算法可能会使这些 IP 段对应的客户端请求集中分配到某几台服务器上，造成这几台服务器负载过高 。
5.4 加权轮询算法
加权轮询算法，是对传统轮询算法的优化和扩展，它考虑到了后端服务器之间的性能差异，就像是给不同能力的运动员分配不同的比赛任务，能力强的多分配，能力弱的少分配 。其原理是为后端服务器集群中的每台服务器设置一个权重值，这个权重值代表了服务器的处理能力或资源情况 。权重值越大，表示服务器的性能越好，能够处理更多的请求；权重值越小，服务器的处理能力相对较弱，分配到的请求也相应较少 。在 Nginx 中，可以通过在 server 配置项中使用 “weight” 参数来设置服务器的权重 。
例如，假设有一个服务器集群，包含服务器 A、服务器 B 和服务器 C 。服务器 A 配置较高，处理能力强，设置权重为 5；服务器 B 性能中等，权重设为 3；服务器 C 配置较低，处理能力有限，权重设为 1 。当有请求到达时，负载均衡器会按照权重比例来分配请求 。在一轮分配中，服务器 A 可能会被分配到 5 次请求，服务器 B 被分配到 3 次请求，服务器 C 被分配到 1 次请求 。这样，性能好的服务器能够承担更多的工作负载，充分发挥其优势，同时也避免了性能差的服务器因负载过重而无法正常工作 。
加权轮询算法适用于服务器性能差异明显的场景，比如在云计算平台上，不同的虚拟机可能具有不同的 CPU、内存、存储等资源配置，使用加权轮询算法可以根据虚拟机的实际性能来合理分配流量，提高整个云计算平台的资源利用率 。另外，在一些包含老旧服务器和新服务器的混合服务器集群中，也可以通过加权轮询算法让新服务器承担更多的业务量，提升系统整体性能 。
然而，加权轮询算法也存在一些缺点。首先，权重的配置需要对服务器的性能有较为准确的评估和了解，如果权重设置不合理，可能无法达到预期的负载均衡效果 。其次，当服务器的负载情况发生动态变化时，固定的权重值可能无法及时适应这种变化，导致负载分配不够精准 。比如在业务高峰期，原本性能较弱的服务器可能因为处理一些耗时较短的任务，实际负载并不高，但由于权重较低，分配到的请求仍然较少，而其他服务器可能负载过高 。
六、负载均衡应用场景
6.1 Web 服务器集群
在 Web 服务器集群中，负载均衡扮演着至关重要的角色。当用户在浏览器中输入网址并按下回车键后，一个 HTTP 请求便踏上了旅程。这个请求首先抵达负载均衡器，负载均衡器会根据预设的算法，比如轮询算法，将请求依次分配到后端的 Web 服务器上；或者采用加权轮询算法，根据服务器的性能差异分配不同的权重，让性能更强的服务器处理更多请求 。
以淘宝网为例，在 “双十一” 购物狂欢节期间，海量用户同时涌入淘宝网站进行商品浏览、下单等操作。据统计，2023 年 “双十一” 期间，淘宝的订单创建峰值达到了每秒数千万笔 。如果没有负载均衡，这些请求都集中在一台 Web 服务器上，服务器必然会瞬间崩溃。而通过负载均衡器将这些请求均匀地分发到由成百上千台 Web 服务器组成的集群上，每台服务器只需处理一小部分请求，大大提高了网站的并发处理能力 。即使某台 Web 服务器出现故障，负载均衡器也能迅速将请求转发到其他正常的服务器上，确保用户能够顺畅地进行购物，不会因为服务器故障而影响购物体验，有效提高了网站的可靠性 。
6.2 数据库集群
在数据库集群中，负载均衡主要用于实现读写分离，以提高数据库的性能和可用性。随着业务的发展，数据库的读操作（如查询数据）和写操作（如插入、更新、删除数据）的频率和压力也在不断增加 。如果所有的读写操作都集中在一台数据库服务器上，很容易导致服务器负载过高，响应变慢 。
以腾讯游戏的数据库系统为例，每天都有海量的玩家登录游戏、查询角色信息、进行游戏内交易等操作，这些操作产生了大量的数据库读写请求 。通过负载均衡实现读写分离，将读请求分发到多个只读副本（从库）上，写请求则发送到主库进行处理 。这样，主库专注于处理写操作，保证数据的一致性和完整性；从库则分担读操作的压力，提高查询性能 。当主库出现故障时，负载均衡器可以将写请求临时转移到其他备用数据库上，确保数据库服务的连续性，保障了游戏的稳定运行，避免因数据库故障导致玩家无法正常游戏，从而提高了数据库的可用性 。
6.3 微服务架构
在微服务架构中，一个大型的应用被拆分成多个小型的、独立的服务，每个服务都可以独立开发、部署和扩展 。负载均衡在微服务架构中起着关键作用，它负责将客户端的请求均衡地分配到多个服务实例上，并实现故障转移，保证系统的稳定性 。
以 Netflix 的微服务架构为例，Netflix 提供了海量的影视资源，拥有数亿用户 。其系统由众多微服务组成，如用户认证服务、视频播放服务、推荐服务等 。当用户在 Netflix 客户端上进行操作时，例如搜索影片、播放视频等，请求会先到达负载均衡器 。负载均衡器会根据各个微服务实例的负载情况、健康状态等信息，选择最合适的服务实例来处理请求 。如果某个服务实例出现故障，负载均衡器能够及时发现，并将后续的请求转发到其他正常的实例上，确保用户能够正常使用 Netflix 的服务，不会因为某个微服务的故障而影响整个系统的运行 。同时，通过负载均衡，还可以方便地对微服务进行水平扩展，当某个微服务的负载增加时，只需添加更多的服务实例到负载均衡集群中，就可以轻松应对不断增长的业务需求 。
七、负载均衡配置实战
了解了负载均衡的诸多知识后，下面以 Nginx 为例，来实际操作一下负载均衡的配置，让你能够更直观地掌握其应用 。
7.1 安装 Nginx
Nginx 的安装步骤会因操作系统的不同而有所差异，这里以 Ubuntu 系统为例进行说明 。
更新软件包列表：打开终端，输入命令sudo apt update，这一步是为了获取最新的软件包信息，就像是去超市购物前先了解有哪些新品上架 。
安装 Nginx：输入命令sudo apt install nginx，系统会自动下载并安装 Nginx 软件，这个过程就像从网络超市里把 Nginx “商品” 搬运到你的电脑中 。
验证安装：安装完成后，可以通过访问服务器的 IP 地址来验证 Nginx 是否安装成功。如果看到 Nginx 的欢迎页面，那就说明安装顺利 。 比如，在浏览器中输入http://你的服务器IP地址，若能看到 Nginx 的默认页面，就代表安装成功了 。
7.2 配置 upstream 模块
upstream 模块用于定义后端服务器组，Nginx 会根据这里的配置将请求转发到不同的后端服务器 。假设我们有两台后端服务器，IP 地址分别为 192.168.1.100 和 192.168.1.101，端口都是 8080 。在 Nginx 的配置文件（通常位于/etc/nginx/nginx.conf或/etc/nginx/conf.d/default.conf）中添加如下配置：
http {
upstream backend_servers {
server 192.168.1.100:8080 weight=3; # 权重设为3，代表处理能力较强
server 192.168.1.101:8080; # 采用默认权重1
}
# 其他配置项...
}
这里backend_servers是自定义的服务器组名称，可以根据实际情况命名 。server后面跟着的是后端服务器的地址和端口，weight参数用于设置服务器的权重，权重越高，分配到的请求越多 。
7.3 配置 server 模块
server 模块用于配置虚拟主机，指定 Nginx 如何处理接收到的请求 。在同一个配置文件中，继续添加如下配置：
server {
listen 80; # 监听80端口
server_name your_domain.com; # 替换为你的域名或服务器IP地址
location / {
proxy_pass http://backend_servers; # 将请求转发到upstream定义的服务器组
proxy_set_header Host $host; # 传递客户端请求头中的Host字段
proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr; # 传递客户端真实IP地址
proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for; # 记录客户端经过的代理IP
proxy_set_header X-Forwarded-Proto $scheme; # 传递客户端请求协议（http或https）
}
}
上述配置中，listen指定了 Nginx 监听的端口，server_name指定了域名或 IP 地址 。location /表示对所有请求路径进行处理，proxy_pass将请求转发到backend_servers服务器组 。后面几个proxy_set_header指令用于设置转发请求时的一些请求头信息，以便后端服务器能够获取到客户端的真实信息 。
7.4 完整配置示例
下面是一个完整的 Nginx 负载均衡配置示例，包含了上述的 upstream 模块和 server 模块配置，以及一些常见的优化配置：
user www-data;
worker_processes auto;
pid /run/nginx.pid;
events {
worker_connections 768;
# multi_accept on;
}
http {
##
# Basic Settings
##
sendfile on;
tcp_nopush on;
tcp_nodelay on;
keepalive_timeout 65;
types_hash_max_size 2048;
# server_tokens off;
# server_names_hash_bucket_size 64;
# server_name_in_redirect off;
include /etc/nginx/mime.types;
default_type application/octet-stream;
##
# Logging Settings
##
access_log /var/log/nginx/access.log;
error_log /var/log/nginx/error.log;
##
# Gzip Settings
##
gzip on;
gzip_disable "msie6";
# gzip_vary on;
# gzip_proxied any;
# gzip_comp_level 6;
# gzip_buffers 16 8k;
# gzip_http_version 1.1;
# gzip_types text/plain text/css application/json application/javascript text/xml application/xml application/xml+rss text/javascript;
##
# Virtual Host Configs
##
upstream backend_servers {
server 192.168.1.100:8080 weight=3;
server 192.168.1.101:8080;
}
server {
listen 80;
server_name your_domain.com;
location / {
proxy_pass http://backend_servers;
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;
}
}
# 可以添加更多的server配置，用于不同的域名或路径处理
}
完成配置后，保存文件，并使用命令sudo nginx -t检查配置文件是否有语法错误 。如果没有错误，使用命令sudo systemctl restart nginx重启 Nginx 服务，使配置生效 。这样，一个简单的 Nginx 负载均衡配置就完成了，它能够将客户端请求分发到后端的两台服务器上，实现负载均衡的功能 。
八、总结
负载均衡作为现代运维领域的关键技术，在提升系统性能、增强可靠性以及实现无缝扩展等方面发挥着不可替代的作用 。从硬件负载均衡器的强大性能，到软件负载均衡工具如 Nginx、LVS、HAProxy 的灵活经济；从轮询、最少连接、源地址哈希到加权轮询等多种算法，每种都有其独特的优势和适用场景 。在 Web 服务器集群、数据库集群、微服务架构等场景中，负载均衡都为业务的稳定运行和高效发展提供了坚实保障 。
希望各位读者通过本文对负载均衡有了更深入的理解，在今后的运维工作中，能够根据实际业务需求，巧妙运用负载均衡技术，为用户打造更加稳定、高效的服务体验 。让我们一起借助负载均衡的力量，轻松应对复杂多变的运维挑战，为数字化世界的稳定运行贡献自己的智慧与力量 。
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