如何在Debian上实现LNMP的负载均衡

在 Debian 上用 Nginx 做 LNMP 负载均衡

一 架构与准备

• 组件角色
  • 负载均衡器：部署 Nginx，对外提供 80/443，反向代理到后端 Nginx+PHP-FPM 节点。
  • 后端节点：每台运行 Nginx+PHP-FPM，提供静态资源与动态脚本执行。
  • 数据库层：建议部署 MySQL/MariaDB 主从复制 或集群，读写分离由应用或中间件完成。
• 网络与解析
  • 负载均衡器与后端互通（开放 80/443 及后端 PHP-FPM 端口/套接字所需访问）。
  • 为域名准备 DNS 或 /etc/hosts 解析，便于测试。
• 基础软件
  • 负载均衡器与后端均安装 Nginx；后端安装与 PHP 版本匹配的 PHP-FPM（如 php7.4-fpm/php8.2-fpm）。

二 部署步骤

• 安装 Nginx（负载均衡器）
  • 执行：sudo apt update && sudo apt install nginx
• 配置负载均衡器
  • 新建配置：sudo nano /etc/nginx/conf.d/load_balancer.conf
  • 示例（轮询，可按需替换为最少连接/权重/IP 哈希等策略）：

    http {
      upstream backend {
        least_conn;
        server 10.0.0.11:80 max_fails=3 fail_timeout=30s;
        server 10.0.0.12:80 max_fails=3 fail_timeout=30s;
        server 10.0.0.13:80 backup;   # 备用节点
      }
    
      server {
        listen 80;
        server_name www.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;
        }
      }
    }
    

  • 检查并重载：sudo nginx -t && sudo systemctl reload nginx
• 部署后端节点（Nginx+PHP-FPM）
  • 安装：sudo apt install nginx php-fpm
  • PHP-FPM 示例（以 php7.4-fpm 为例）：/etc/php/7.4/fpm/pool.d/www.conf
    • listen = /run/php/php7.4-fpm.sock
    • listen.owner = www-data; listen.group = www-data
  • 后端 Nginx 示例（/etc/nginx/sites-available/default 或 conf.d/default.conf）

    server {
      listen 80;
      root /var/www/html;
      index index.php index.html;
    
      location / {
        try_files $uri $uri/ =404;
      }
    
      location ~ \.php$ {
        include snippets/fastcgi-php.conf;
        fastcgi_pass unix:/run/php/php7.4-fpm.sock;
        fastcgi_param SCRIPT_FILENAME $document_root$fastcgi_script_name;
        include fastcgi_params;
      }
    }
    

  • 启动：sudo systemctl enable --now nginx php7.4-fpm
• 数据库层建议
  • 部署 MySQL 主从复制（或主主/组复制/InnoDB Cluster），实现数据冗余与读扩展；应用侧或中间件实现读写分离。

三 策略与健康检查要点

• 负载均衡算法
  • 轮询（默认）、加权轮询（weight）、最少连接（least_conn）、IP 哈希（ip_hash，会话保持）、URL 哈希（hash $request_uri，提升缓存命中）。
• 健康检查与故障隔离
  • 开源版 Nginx 通过 max_fails 与 fail_timeout 实现被动健康检查（如：max_fails=3 fail_timeout=30s）。
  • 主动健康检查与更丰富策略可使用 Nginx Plus 或外部探活/摘除机制（如脚本摘除不健康节点）。
• 会话保持
  • 有状态会话优先用 ip_hash；或应用侧使用 Redis 等集中式 Session 存储。

四 安全与高可用

• 安全加固
  • 启用 HTTPS/TLS（Let’s Encrypt/certbot），对外仅开放 443，将 80→443 跳转。
  • 限制管理接口与后端管理路径访问；开启 防火墙（UFW/iptables）；隐藏版本信息；限制请求方法；为代理头与 FastCGI 参数做最小化配置。
• 高可用
  • 部署 双负载均衡器 + Keepalived VIP，实现故障自动漂移；后端应用无状态化，会话存入 Redis 或数据库。
  • 数据库层采用 主从复制/集群，结合应用读写分离或中间件（如 ProxySQL/MaxScale）提升可用与读扩展。

五 验证与运维

• 验证
  • 配置检查：sudo nginx -t
  • 访问测试：curl -I http://www.example.com；多节点后端可在响应头加入标识（如 add_header X-Backend $server_addr;）观察分发情况。
  • 后端日志：/var/log/nginx/access.log、/var/log/php7.4-fpm.log（或对应版本）。
• 监控与优化
  • 监控：Prometheus + Grafana 采集 Nginx（stub_status）、PHP-FPM（status）、系统资源；设置告警。
  • 优化：按并发调整 worker_processes/worker_connections，开启 Gzip/Brotli，静态资源走 CDN，后端连接复用与超时调优。