Linux服务器上JS如何进行负载均衡

Linux服务器上 Node.js 负载均衡实战指南

一、常见方案与适用场景

• 反向代理层：使用 Nginx / HAProxy 在七层分发请求，支持权重、健康检查、会话保持、限流与压缩，适合生产环境稳态运行与统一入口治理。
• 进程内集群：使用 Node.js cluster 或 PM2 cluster 充分利用多核 CPU，解决单进程瓶颈，适合单机多实例的水平扩展。
• 容器与编排：使用 Docker Compose / Kubernetes，结合 Service 的 ClusterIP/LoadBalancer 或 Ingress 实现自动扩缩与云厂商负载均衡集成。
• 服务发现与动态路由：结合 Consul 等服务注册与健康检查，实现后端动态上下线与灰度发布。
• 四层高性能转发：在超高性能或特定网络场景，可用 LVS（DR）/NAT 做四层转发，再叠加七层策略。

二、快速上手示例

• 方案A Nginx 反向代理（推荐）

  1. 安装与启用

  sudo apt update &
      &
   sudo apt install -y nginx
  sudo systemctl enable --now nginx
  

  1. 配置 /etc/nginx/sites-available/default（或 /etc/nginx/nginx.conf 的 http 块内）

  upstream node_cluster {
      
      server 127.0.0.1:3000 weight=5;
      
      server 127.0.0.1:3001 weight=3;
      
      server 127.0.0.1:3002 backup;
      
      keepalive 32;
  
  }
  
  
  server {
      
      listen 80;
      
      server_name your.domain.com;
  
  
      location / {
      
          proxy_pass http://node_cluster;
      
          proxy_http_version 1.1;
      
          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;
      
          proxy_set_header Upgrade $http_upgrade;
      
          proxy_set_header Connection "Upgrade";
  
      }
  
  }
      
  

  1. 校验与生效

  sudo nginx -t &
      &
       sudo systemctl reload nginx
  

  说明：通过 weight 设置权重、backup 定义备用节点，并开启长连接与 WebSocket 升级头。

• 方案B HAProxy 负载均衡

  1. 安装

  sudo apt update &
      &
       sudo apt install -y haproxy
  

  1. 配置 /etc/haproxy/haproxy.cfg

  global
      log /dev/log local0
      log /dev/log local1 notice
      daemon
  
  defaults
      log     global
      mode    http
      option  httplog
      option  dontlognull
      timeout connect 5000ms
      timeout client  50000ms
      timeout server  50000ms
  
  frontend http-in
      bind *:80
      default_backend node_servers
  
  backend node_servers
      balance roundrobin
      option httpchk GET /health
      server node1 127.0.0.1:3000 check
      server node2 127.0.0.1:3001 check
      server node3 127.0.0.1:3002 check
  

  1. 启用

  sudo systemctl enable --now haproxy
  

  说明：采用 roundrobin 轮询，开启 /health 健康检查，失败自动摘除节点。

• 方案C Node.js 进程内集群（单机多核）

  // cluster.js
  const cluster = require('cluster');
      
  const http = require('http');
      
  const numCPUs = require('os').cpus().length;
  
  
  if (cluster.isMaster) {
  
    console.log(`Master ${
  process.pid}
       is running`);
      
    for (let i = 0;
       i <
       numCPUs;
       i++) cluster.fork();
      
    cluster.on('exit', (worker) =>
   console.log(`Worker ${
  worker.process.pid}
       died`));
  
  }
   else {
      
    http.createServer((req, res) =>
   {
  
      res.writeHead(200, {
   'Content-Type': 'text/plain' }
      );
  
      res.end(`Hello from worker ${
  process.pid}
      \n`);
  
    }
      ).listen(3000, () =>
   console.log(`Worker ${
  process.pid}
       listening on 3000`));
  
  }
  
  

  运行：node cluster.js
  说明：由 Node.js 运行时在多个工作进程间分发连接，适合提升单机吞吐。

• 方案D PM2 集群模式（更易运维）

  1. 全局安装 PM2

  sudo npm i -g pm2
  

  1. ecosystem.config.js

  module.exports = {
  
    apps: [{
  
      name: 'node-app',
      script: 'app.js',
      instances: 4,            // 建议与 CPU 核数一致或略高
      exec_mode: 'cluster',   // 启用集群模式
      env: {
   NODE_ENV: 'production' }
  
    }
  ]
  }
      ;
      
  

  1. 启动与热重载

  pm2 start ecosystem.config.js
  pm2 reload node-app
  pm2 monit
  

  说明：PM2 提供进程守护、日志聚合、零停机重启与集群编排。

三、生产级配置要点

• 健康检查与摘除：为 Node 暴露 /health 接口，反向代理或 HAProxy 配置 httpchk，失败自动隔离并恢复。
• 会话保持：有状态服务可用 ip_hash / sticky session / Cookie 插入；无状态优先无会话依赖设计。
• 连接与协议：开启 HTTP/1.1 keepalive、合理设置 proxy_read_timeout / proxy_send_timeout，WebSocket 需设置 Upgrade/Connection 头。
• 静态资源：由 Nginx 直接服务静态文件，减少 Node 压力。
• 缓冲与压缩：启用 gzip/brotli，对上游设置合适的 proxy_buffering。
• 限流与熔断：在 Nginx/HAProxy 或网关层做 rate limiting / circuit breaker，保护后端。
• 日志与观测：集中采集 access/error log 与 metrics，接入 Prometheus/Grafana 与 SLO 告警。

四、容器与编排实践

• Docker Compose 多实例 + Nginx

  version: '3.8'
  services:
    nginx:
      image: nginx:latest
      ports:
        - "80:80"
      volumes:
        - ./nginx.conf:/etc/nginx/nginx.conf
      depends_on:
        - node1
        - node2
        - node3
    node1:
      image: node:18-alpine
      command: node app.js
      expose:
        - "3000"
    node2:
      image: node:18-alpine
      command: node app.js
      expose:
        - "3000"
    node3:
      image: node:18-alpine
      command: node app.js
      expose:
        - "3000"
  

  说明：Compose 管理多容器实例，Nginx 统一入口做负载均衡。

• Kubernetes Service 与 LoadBalancer

  apiVersion: v1
  kind: Service
  metadata:
    name: node-service
  spec:
    selector:
      app: node-app
    ports:
      - protocol: TCP
        port: 80
        targetPort: 3000
    type: LoadBalancer
    externalTrafficPolicy: Local
  

  说明：云厂商会为该 Service 分配外部负载均衡器；配合 Deployment 的 replicas 实现弹性伸缩。

五、如何选择

• 追求稳定与功能完备：优先 Nginx/HAProxy 作为入口，后端多实例 + PM2 cluster。
• 极致单机性能与简单部署：使用 Node.js cluster 或 PM2 cluster。
• 弹性伸缩与云原生：采用 Kubernetes Service/Ingress，必要时叠加 Consul 等服务发现。

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