Ubuntu Nodejs 集群搭建方法是什么

Ubuntu系统下搭建Node.js集群的常用方法

一、使用Node.js内置Cluster模块（原生方案）

Cluster模块是Node.js原生提供的多进程管理工具，允许主进程创建多个工作进程（Worker），所有工作进程共享同一个端口，通过操作系统的负载均衡（如Linux的Round-Robin算法）分发请求，充分利用多核CPU资源。

1. 基础环境准备

确保Ubuntu系统已安装Node.js和npm（Node.js包管理器）。若未安装，可通过以下命令快速安装：

sudo apt update
sudo apt install nodejs npm
# 验证安装
node -v  # 查看Node.js版本
npm -v   # 查看npm版本

2. 编写集群化应用代码

创建一个项目目录（如node-cluster-demo），初始化项目并编写集群配置代码：

mkdir node-cluster-demo && cd node-cluster-demo
npm init -y  # 初始化package.json

创建cluster-app.js文件，内容如下：

const cluster = require('cluster');
const http = require('http');
const os = require('os');

const numCPUs = os.cpus().length; // 获取CPU核心数

if (cluster.isPrimary) {
  // 主进程逻辑：创建工作进程
  console.log(`主进程 ${process.pid} 正在运行`);
  for (let i = 0; i < numCPUs; i++) {
    cluster.fork(); // 创建子进程
  }

  // 监听工作进程退出事件，自动重启
  cluster.on('exit', (worker, code, signal) => {
    console.log(`工作进程 ${worker.process.pid} 退出，正在重启...`);
    cluster.fork();
  });
} else {
  // 工作进程逻辑：创建HTTP服务器
  http.createServer((req, res) => {
    res.writeHead(200);
    res.end(`响应来自工作进程：${process.pid}\n`);
  }).listen(3000);

  console.log(`工作进程 ${process.pid} 启动`);
}

3. 启动集群应用

在项目目录下运行以下命令启动集群：

node cluster-app.js

访问http://localhost:3000，多次刷新页面会发现响应来自不同的工作进程（PID不同），证明集群已生效。

4. 注意事项

内存隔离：工作进程之间无法共享内存，需通过Redis、数据库等外部服务同步状态（如用户登录态、缓存数据）。
进程守护：主进程需监听工作进程的exit事件，及时重启崩溃的进程，避免服务中断。
进程数量：建议工作进程数量与CPU核心数一致，过多会导致上下文切换开销增大。

二、使用PM2进程管理器（推荐方案）

PM2是Node.js生态中最流行的进程管理工具，内置集群模式，支持负载均衡、日志管理、自动重启、零停机重启等功能，适合生产环境使用。

1. 安装PM2

通过npm全局安装PM2：

sudo npm install pm2 -g

2. 启动集群应用

有两种方式通过PM2启动集群：

简单模式：直接指定实例数量（如4个）：
```
pm2 start app.js -i 4
```

配置文件模式（推荐）：创建ecosystem.config.js文件，定义集群配置：

module.exports = {
  apps: [
    {
      name: 'my-node-app',       // 应用名称
      script: 'app.js',          // 入口文件
      instances: 'max',          // 实例数量（max表示CPU核心数）
      exec_mode: 'cluster',      // 集群模式
      autorestart: true,         // 自动重启
      watch: false,              // 不监听文件变化
      max_memory_restart: '1G',  // 内存超过1G时重启
      env: {
        NODE_ENV: 'development'  // 开发环境变量
      },
      env_production: {
        NODE_ENV: 'production'   // 生产环境变量
      }
    }
  ]
};

启动命令：

pm2 start ecosystem.config.js

3. 常用管理命令

查看所有进程：pm2 list
查看进程详情：pm2 show <app_name_or_id>
停止进程：pm2 stop <app_name_or_id>
重启进程：pm2 restart <app_name_or_id>
删除进程：pm2 delete <app_name_or_id>
监控实时状态：pm2 monit（显示CPU、内存、日志）
查看日志：pm2 logs（实时日志流）

4. 生产环境优化

零停机重启：使用pm2 reload <app_name>代替restart，实现无缝重启。
日志管理：通过pm2 logs --merge合并所有进程日志，或配置logrotate定期归档日志。
开机自启动：运行pm2 startup生成启动脚本，确保服务器重启后自动启动PM2及应用。

三、搭配Nginx反向代理（增强生产环境能力）

虽然Cluster模块和PM2已能实现集群，但搭配Nginx可作为反向代理，提供负载均衡、SSL终止、静态文件缓存、限流等功能，进一步提升应用的可用性和安全性。

1. 安装Nginx

sudo apt update
sudo apt install nginx

2. 配置Nginx负载均衡

编辑Nginx配置文件（通常位于/etc/nginx/sites-available/default），添加以下内容：

http {
  upstream node_cluster {
    server 127.0.0.1:3000;  # Node.js集群地址（PM2启动的端口）
    server 127.0.0.1:3001;  # 若有多个实例，可添加更多
  }

  server {
    listen 80;
    server_name your_domain.com;  # 替换为你的域名

    location / {
      proxy_pass http://node_cluster;  # 转发到Node.js集群
      proxy_http_version 1.1;
      proxy_set_header Upgrade $http_upgrade;
      proxy_set_header Connection 'upgrade';
      proxy_set_header Host $host;
      proxy_cache_bypass $http_upgrade;
    }
  }
}

3. 重启Nginx

sudo systemctl restart nginx

4. 验证效果

访问http://your_domain.com，Nginx会将请求分发到后端的Node.js集群，提升并发处理能力和容错性。