配置Nginx实现负载均衡#

一、准备环境#

至少三台如下机器：

服务器角色	IP 地址	核心服务
负载均衡服务器	10.1.1.23	Nginx
Web 服务器 1	10.1.1.34	Nginx
Web 服务器 2	10.1.1.36	Nginx

其中 10.1.1.34 和 10.1.1.36 需部署好静态站点，且单独访问能正常打开站点，配置示例如下：

1
# 10.1.1.34
2
## 写入一个简单的 HTML
3
echo "<h1>Hello Nginx! 这是我的第一个示例页面。</h1>" > /usr/local/nginx/html/index.html
4
## 创建站点配置文件
5
cat > /usr/local/nginx/conf/conf.d/site.conf <<'EOF'
6
server {
7
    listen 80;
8
    server_name localhost;
9

10
    root /usr/local/nginx/html;
11
    index index.html;
12
    charset utf-8;
13

14
    location / {
15
        try_files $uri $uri/ =404;
16
    }
17

18
    error_page 404 /404.html;
19
}
20
EOF
21
## 重载 Nginx
22
nginx -t
23
nginx -s reload
24

25
# 10.1.1.36
26
## 写入一个简单的 HTML
27
echo "<h1>Hello Nginx! 这是我的第二个示例页面。</h1>" > /usr/local/nginx/html/index.html
28
## 创建站点配置文件
29
cat > /usr/local/nginx/conf/conf.d/site.conf <<'EOF'
30
server {
31
    listen 80;
32
    server_name localhost;
33

34
    root /usr/local/nginx/html;
35
    index index.html;
36
    charset utf-8;
37

38
    location / {
39
        try_files $uri $uri/ =404;
40
    }
41

42
    error_page 404 /404.html;
43
}
44
EOF
45
## 重载 Nginx
46
nginx -t
47
nginx -s reload

二、配置Nginx负载均衡#

2.1 创建Nginx配置文件#

在 10.1.1.23 负载均衡服务器中，在 Nginx 安装目录的 conf/conf.d 目录下，创建名为 load_balance.conf 的配置文件，并添加以下内容：

1
cat > /usr/local/nginx/conf/conf.d/load_balance.conf <<'EOF'
2
upstream web_servers {
3
    server 10.1.1.34:80 weight=1 max_fails=3 fail_timeout=30s;
4
    server 10.1.1.36:80 weight=1 max_fails=3 fail_timeout=30s;
5
    keepalive 32;
6
}
7

8
server {
9
    listen 80;
10
    server_name _;
11

12
    location / {
13
        proxy_pass http://web_servers;
14

15
        proxy_set_header Host $host;
16
        proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
17
        proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
18

19
        proxy_connect_timeout 60s;
20
        proxy_send_timeout 60s;
21
        proxy_read_timeout 60s;
22

23
        proxy_http_version 1.1;
24
        proxy_set_header Connection "";
25
    }
26
}
27
EOF

参数解释：

upstream 模块：定义“后端资源池”，这一块定义了具体有哪些服务器在干活。

upstream web_servers：给这组服务器起个名字叫 web_servers。

server 10.1.1.34:80 ...：

weight=1：加权轮询，表示权重，默认为 1 ，数值越大分配请求越多。这里设置两台都为 1 ，表示请求会按 1:1 的比例轮询分发。

max_fails=3：如果在 30 秒内连接失败了 3 次，Nginx 会认为这台机器宕机了不可用。

fail_timeout=30s：配合上面的参数，表示判定失效的时间周期。

keepalive 32：性能优化关键点。Nginx 会与后端服务器保持 32 个长连接，避免每次请求都重新进行 TCP 三次握手，大大降低延迟并节省 CPU。

server 模块：监听与入口。

listen 80;：Nginx 代理服务器本身监听 80 端口。

server_name _;：这是一个泛域名写法，表示匹配所有指向这台服务器 IP 的请求。

location /：代理与转发逻辑，这里决定了请求如何被“加工”并送到后端。

转发核心：

proxy_pass http://web_servers;：核心指令。告诉 Nginx 把请求扔给刚才在 upstream 里定义的那个池子。

超时设置（稳定性保障）：

proxy_set_header Host $host;：把客户端请求的原始域名传给后端。

proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;：把客户端真实的 IP 传给后端。

proxy_set_header X-Forwarded-For ...：记录完整的代理链路 IP。如果中间经过了多层代理，这个头会像接力棒一样记录所有 IP。

长连接优化：

proxy_connect_timeout 60s;：Nginx 连接后端服务器的最长等待时间。

proxy_read_timeout 60s;：后端服务器处理完逻辑，把结果传回给 Nginx 的最长等待时间（如果后端业务很慢，这个值要调大）。

proxy_http_version 1.1; 和 proxy_set_header Connection "";：这两行必须配合 upstream 里的 keepalive 使用。它们强制 Nginx 使用 HTTP/1.1 协议与后端通信，并清除默认的 Close 头部，从而真正开启长连接模式。

2.2 重载Nginx#

1
nginx -t
2
nginx -s reload

2.3 验证配置#

2.3.1 快速验证#

这种方法通过让两台 Web 服务器返回不同的标识内容，直观看到请求被分发到不同服务器。

步骤 1：在两台 Web 服务器添加标识文件

分别登录 10.1.1.34 和 10.1.1.36 服务器，在静态站点根目录创建测试文件：

1
# 10.1.1.34
2
echo "This is Web Server 10.1.1.34" > /usr/local/nginx/html/test.txt
3

4
# 10.1.1.36
5
echo "This is Web Server 10.1.1.36" > /usr/local/nginx/html/test.txt

步骤 2：客户端多次访问负载均衡服务器

在任意能访问 10.1.1.23 服务器的机器上（本地电脑 / 服务器）执行多次 curl 命令：

1
for i in {1..10}; do curl http://10.1.1.23/test.txt; echo; done

执行结果中，输出会交替出现 This is Web Server 10.1.1.34 和 This is Web Server 10.1.1.36，说明请求被均衡分发（权重均为 1 时，数量大致各占一半）：

1
This is Web Server 10.1.1.34
2

3
This is Web Server 10.1.1.36
4

5
This is Web Server 10.1.1.34
6

7
This is Web Server 10.1.1.36

2.3.2 日志验证#

通过查看两台 Web 服务器的 Nginx 访问日志，统计请求数量，验证分发均衡性。

步骤 1：查看 Nginx 访问日志

1
# 10.1.1.34
2
## 实时查看新增请求
3
tail -f /usr/local/nginx/logs/access.log
4
## 或统计总请求数
5
grep "GET /" /usr/local/nginx/logs/access.log | wc -l
6

7
# 10.1.1.36
8
## 实时查看新增请求
9
tail -f /opt/nginx/logs/access.log
10
## 或统计总请求数
11
grep "GET /" /opt/nginx/logs/access.log | wc -l

关键日志信息解读：

日志中会显示 **负载均衡服务器 10.1.1.23 **作为请求来源，例如：

1
10.22.51.47 - - [07/Mar/2026:13:37:36 +0800] "GET /test.txt HTTP/1.1" 200 31 "-" "curl/7.29.0" "10.22.51.47" "10.1.1.23"

多次访问后，10.1.1.34 和 10.1.1.36 服务器的日志中都会出现此类记录，且数量基本相等。

注：这里的日志格式配置为：
Terminal window
1
    log_format  main  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
2
                      '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
3
                      '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for" "$realip_remote_addr"';
一般情况下，对于后端服务器来说，直接和它“握手”建立连接的是负载均衡器，因此：

$remote_addr：默认获取的是直接连接者的 IP，即 10.1.1.23 。

$http_x_forwarded_for：这是负载均衡器在转发时塞进 HTTP 头部的信息，里面才包含原始客户端的 IP 10.22.51.47 。

而这里因为配置了：
Terminal window
1
    set_real_ip_from 10.1.1.23;     # 设置负载均衡器的 IP 段（信任这个 IP 发来的头部信息）
2
    real_ip_header X-Forwarded-For;   # 指定从 X-Forwarded-For 头部获取真实的客户端 IP
3
    real_ip_recursive on;             # 递归排除掉信任的代理 IP
从而使Nginx 的变量行为会发生反转：

变量名 配置前 配置后（开启 RealIP）
$remote_addr 10.1.1.23 (LB IP) 10.22.51.47 (客户端 IP)
$realip_remote_addr 10.1.1.23 (LB IP) 10.1.1.23 (LB IP)

变量名	配置前	配置后（开启 RealIP）
`$remote_addr`	10.1.1.23 (LB IP)	10.22.51.47 (客户端 IP)
`$realip_remote_addr`	10.1.1.23 (LB IP)	10.1.1.23 (LB IP)

2.3.3 进阶验证#

若想更直观看到负载均衡的状态（如后端服务器健康状态、请求数），可开启 Nginx 的 stub_status 状态模块。

步骤 1：在Web服务器修改 Nginx 配置

在 server 块中添加状态监控配置：

1
cat > /usr/local/nginx/conf/conf.d/site.conf <<'EOF'
2
server {
3
    listen 80;
4
    server_name localhost;
5

6
    root /usr/local/nginx/html;
7
    index index.html;
8
    charset utf-8;
9

10
    location / {
11
        try_files $uri $uri/ =404;
12
    }
13

14
    location /nginx_status {
15
        stub_status on;
16
        allow 127.0.0.1;        # 允许本机访问
17
        allow 10.22.51.0/24;    # 允许内网段访问
18
        deny all;               # 拒绝其他所有访问
19
    }
20

21
    error_page 404 /404.html;
22
}
23
EOF

步骤 2：重载 Nginx

1
nginx -t
2
nginx -s reload

步骤 3：在负载均衡服务器访问状态页

1
curl http://127.0.0.1/nginx_status

状态页输出解读（关键信息）：

1
Active connections: 2
2
server accepts handled requests
3
 10 10 20
4
Reading: 0 Writing: 1 Waiting: 1
5

6
# 结合 upstream 状态（需额外模块，可选）
7
# 主流方式：通过上述日志/测试文件验证即可

三、七层代理与四层代理#

3.1 七层代理（HTTP/HTTPS 层）#

完整七层代理配置：

1
user  root;
2
worker_processes  auto;
3

4
error_log  logs/error.log;
5
pid        logs/nginx.pid;
6

7
events {
8
    worker_connections  1024;
9
}
10

11
http {
12
    include       mime.types;
13
    include       conf.d/*.conf;
14
    default_type  application/octet-stream;
15

16
    log_format  main  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
17
                      '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
18
                      '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';
19

20
    access_log  logs/access.log  main;
21

22
    sendfile        on;
23
    tcp_nopush      on;
24
    keepalive_timeout  65;
25
    gzip  on;
26

27
    # 后端 Web 集群（核心配置，保留）
28
    upstream web_servers {
29
        server 10.1.1.34:80 weight=1 max_fails=3 fail_timeout=30s;
30
        server 10.1.1.36:80 weight=1 max_fails=3 fail_timeout=30s;
31
        keepalive 32;  # 复用与后端的长连接（需配合 proxy_http_version 1.1）
32
    }
33

34
    # HTTP 七层代理（80端口）
35
    server {
36
        listen 80;
37
        server_name _;  # 匹配所有IP/域名访问
38

39
        location / {
40
            proxy_pass http://web_servers;
41
            # 核心请求头传递（七层代理特有）
42
            proxy_set_header Host $host;
43
            proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
44
            proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
45
            # 超时配置
46
            proxy_connect_timeout 60s;
47
            proxy_send_timeout 60s;
48
            proxy_read_timeout 60s;
49
            # 启用 HTTP/1.1 支持长连接
50
            proxy_http_version 1.1;
51
            proxy_set_header Connection "";
52
        }
53
    }
54

55
    # 可选：HTTPS 七层代理（若需配置证书）
56
    server {
57
        listen 443 ssl http2;
58
        server_name _;  # 替换为你的域名，如 www.example.com
59

60
        # SSL 证书配置（证书放在负载均衡服务器 10.1.1.23 上）
61
        ssl_certificate      /usr/local/nginx/ssl/server.crt;  # 你的证书路径
62
        ssl_certificate_key  /usr/local/nginx/ssl/server.key;  # 你的私钥路径
63
        ssl_protocols TLSv1.2 TLSv1.3;
64
        ssl_ciphers ECDHE-RSA-AES256-GCM-SHA512:DHE-RSA-AES256-GCM-SHA512;
65

66
        location / {
67
            proxy_pass http://web_servers;
68
            proxy_set_header Host $host;
69
            proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
70
            proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
71
            proxy_set_header X-Forwarded-Proto $scheme;  # 传递 HTTPS 标识
72
            proxy_connect_timeout 60s;
73
            proxy_send_timeout 60s;
74
            proxy_read_timeout 60s;
75
            proxy_http_version 1.1;
76
            proxy_set_header Connection "";
77
        }
78
    }
79
}

3.2 四层代理（TCP 层）#

四层代理不解析 HTTP 内容，仅转发 TCP 流量，需在 stream 块中配置（与 http 块同级）。

完整四层配置：

1
user  root;
2
worker_processes  auto;
3

4
error_log  logs/error.log;
5
pid        logs/nginx.pid;
6

7
events {
8
    worker_connections  1024;
9
}
10

11
# 四层 TCP 代理核心配置（与 http 块同级，不能嵌套！）
12
stream {
13
    # 定义后端 TCP 集群（针对 80 端口）
14
    upstream web_tcp_80 {
15
        server 10.1.1.34:80 weight=1 max_fails=3 fail_timeout=30s;
16
        server 10.1.1.36:80 weight=1 max_fails=3 fail_timeout=30s;
17
        # 四层健康检查（Nginx 1.19+ 支持，低版本可省略）
18
        health_check interval=3s timeout=1s passes=2 fails=2;
19
    }
20

21
    # 监听 80 端口，转发 TCP 流量（四层核心）
22
    server {
23
        listen 80;  # 四层监听 TCP 80 端口（无 http/ssl 标识）
24
        proxy_pass web_tcp_80;
25
        # 四层超时配置
26
        proxy_connect_timeout 5s;  # 连接后端超时
27
        proxy_timeout 300s;        # 连接保持超时
28
        # 可选：传递客户端真实 IP（需后端支持 Proxy Protocol）
29
        # proxy_protocol on;
30
    }
31

32
    # 可选：四层代理 HTTPS（443 端口，后端直接处理 SSL 证书）
33
    upstream web_tcp_443 {
34
        server 10.1.1.34:443 weight=1 max_fails=3 fail_timeout=30s;
35
        server 10.1.1.36:443 weight=1 max_fails=3 fail_timeout=30s;
36
    }
37
    server {
38
        listen 443;
39
        proxy_pass web_tcp_443;
40
        proxy_connect_timeout 5s;
41
        proxy_timeout 300s;
42
    }
43
}
44

45
# 原有 http 块可保留（若不需要七层代理，可注释/删除）
46
http {
47
    include       mime.types;
48
    include       conf.d/*.conf;
49
    default_type  application/octet-stream;
50

51
    log_format  main  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
52
                      '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
53
                      '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';
54

55
    access_log  logs/access.log  main;
56

57
    sendfile        on;
58
    tcp_nopush      on;
59
    keepalive_timeout  65;
60
    gzip  on;
61
}

3.3 两种代理的核心差异#

维度	七层代理	四层代理
工作层级	HTTP/HTTPS（应用层）	TCP/UDP（传输层）
配置块	`http` 块（`upstream`+`server`）	`stream` 块（与 `http` 同级）
核心能力	1. 解析 URL / 请求头 / 域名 2. 传递 `X-Real-IP` 等 HTTP 头 3. 支持 SSL 终结（负载均衡端处理证书） 4. 可按 URL 路由（如 `/static` 定向到 34）	1. 仅转发端口流量，无内容解析 2. 无法修改 HTTP 头，传递 IP 需 `Proxy Protocol` 3. SSL 透传（后端 34/36 处理证书） 4. 无 URL 路由能力
你的场景适配性	✅ 最优（静态站点负载均衡，可优化缓存 / IP 传递）	❗ 仅适合需透传 HTTPS / 不解析 HTTP 的场景
配置验证命令	`nginx -t`（同常规）	`nginx -t`（需确保 `stream` 模块存在）

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配置Nginx实现负载均衡#

一、准备环境#

二、配置Nginx负载均衡#

2.1 创建Nginx配置文件#

2.2 重载Nginx#

2.3 验证配置#

2.3.1 快速验证#

2.3.2 日志验证#

2.3.3 进阶验证#

三、七层代理与四层代理#

3.1 七层代理（HTTP/HTTPS 层）#

3.2 四层代理（TCP 层）#

3.3 两种代理的核心差异#

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nginx负载均衡实践操作

配置Nginx实现负载均衡#

一、准备环境#

二、配置Nginx负载均衡#

2.1 创建Nginx配置文件#

2.2 重载Nginx#

2.3 验证配置#

2.3.1 快速验证#

2.3.2 日志验证#

2.3.3 进阶验证#

三、七层代理与四层代理#

3.1 七层代理（HTTP/HTTPS 层）#

3.2 四层代理（TCP 层）#

3.3 两种代理的核心差异#

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