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upstream 基础

upstream 定义一组后端服务器，proxy_pass 将请求转发给它：

http {
    upstream backend {
        server 10.0.0.1:3000;
        server 10.0.0.2:3000;
        server 10.0.0.3:3000;
    }

    server {
        listen 80;
        server_name app.example.com;

        location / {
            proxy_pass http://backend;
        }
    }
}

server 指令参数

upstream backend {
    # 权重（默认为 1）
    server 10.0.0.1:3000 weight=5;
    server 10.0.0.2:3000 weight=1;

    # 最大失败次数和超时
    server 10.0.0.3:3000 max_fails=3 fail_timeout=30s;

    # 备用服务器（其他服务器都不可用时才启用）
    server 10.0.0.4:3000 backup;

    # 标记为已下线（不参与负载均衡）
    server 10.0.0.5:3000 down;

    # 连接池等高级选项
    keepalive 32;
}

负载均衡算法

# 默认：轮询
upstream backend {
    server 10.0.0.1:3000;
    server 10.0.0.2:3000;
    server 10.0.0.3:3000;
}

# 最少连接
upstream backend {
    least_conn;
    server 10.0.0.1:3000;
    server 10.0.0.2:3000;
    server 10.0.0.3:3000;
}

# IP 哈希（会话保持）
upstream backend {
    ip_hash;
    server 10.0.0.1:3000;
    server 10.0.0.2:3000;
}

# 通用哈希（基于自定义 key）
upstream backend {
    hash $request_uri consistent;
    server 10.0.0.1:3000;
    server 10.0.0.2:3000;
}

# 随机
upstream backend {
    random two least_conn;
    server 10.0.0.1:3000;
    server 10.0.0.2:3000;
    server 10.0.0.3:3000;
}

算法对比

算法	说明	适用场景
轮询（默认）	按顺序轮流分发	通用场景，后端性能均衡
least_conn	优先发给连接数最少的后端	后端请求处理时长差异大
ip_hash	相同 IP 始终转发到同一后端	需要 Session 保持且无共享存储
hash key consistent	基于 key 的一致性哈希	缓存服务、URL 路由
random	随机选择，可选 two least_conn	大集群，随机分散

完整示例

http {
    upstream api_servers {
        least_conn;

        server api1.example.com:3000 weight=3;
        server api2.example.com:3000 weight=2;
        server api3.example.com:3000 max_fails=3 fail_timeout=30s;

        keepalive 64;
    }

    server {
        listen 80;
        server_name api.example.com;

        location / {
            proxy_pass http://api_servers;
            proxy_http_version 1.1;
            proxy_set_header Connection "";

            proxy_set_header Host $host;
            proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
            proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
        }
    }
}

小结

• upstream 定义后端服务器组，server 指令添加成员，支持 weight、backup、max_fails 等参数。
• 负载均衡算法：轮询（默认）、least_conn、ip_hash、hash、random。
• ip_hash 可用于无共享 Session 时的会话保持。
• keepalive 维持后端长连接，减少 TCP 握手开销。
• proxy_next_upstream 控制失败时的重试策略。

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贡献者: 布欧-Lewyon