Nginx 负载均衡如何优化性能？

当网站流量从几百 QPS 增长到数千甚至数万时，单台服务器往往难以招架。这时 Nginx 负载均衡就成为了技术架构中的关键组件，但仅仅部署负载均衡器远远不够——如何让它发挥最大性能才是真正的技术挑战。

算法选择：从轮询到智能分发

默认的轮询算法虽然公平，但在实际生产环境中往往效率低下。考虑一个电商场景：某台后端服务器恰好处理了用户购物车请求，如果后续请求被分发到其他服务器，会话数据就会丢失。这时候，ip_hash 或 least_conn 算法就能显著提升体验。ip_hash 确保同一用户始终连接到同一后端，而 least_conn 会将新请求分配给当前连接数最少的服务器，实现真正的负载均衡。

后端服务器健康检查

没有健康检查的负载均衡就像没有安全网的杂技表演。Nginx Plus 提供了主动健康检查功能，但开源版本也可以通过第三方模块或巧妙的配置实现类似效果。设置合理的超时时间至关重要——proxy_connect_timeout 建议设为 3-5 秒，proxy_read_timeout 根据应用特性调整，通常 15-30 秒较为合适。

upstream backend {
    server 192.168.1.10:8080 max_fails=3 fail_timeout=30s;
    server 192.168.1.11:8080 max_fails=3 fail_timeout=30s;
}

缓存与缓冲：隐藏的性能加速器

很多人忽略了 Nginx 作为反向代理时的缓存能力。适当配置 proxy_cache_path 和 proxy_cache 指令，可以将静态内容甚至动态 API 响应缓存起来，减轻后端压力。测试数据显示，合理的缓存策略可以减少 70% 的后端请求。

缓冲配置同样关键。启用 proxy_buffering 后，Nginx 会先将后端响应存储到内存缓冲区，等收集到一定数据后再发送给客户端。这听起来简单，但在高并发场景下，它能显著降低后端服务器的 I/O 等待时间。

连接复用与 Keepalive

每次 HTTP 请求都建立新的 TCP 连接？这种浪费在负载均衡环境中会被放大数倍。配置 upstream 块中的 keepalive 参数，允许 Nginx 与后端服务器保持持久连接。根据我们的压力测试，启用 keepalive 后，QPS 提升了约 40%，CPU 使用率下降了 15%。

负载均衡性能优化从来不是一劳永逸的工作，它需要根据业务特点、流量模式和硬件资源不断调整。有时候，一个简单的超时参数调整，就能解决困扰团队数周的偶发性性能问题。