如何在CentOS 8.4上配置并优化Nginx负载均衡，确保跨境电商平台的高并发请求稳定处理？

oMcLin2026-01-14 11:08

跨境电商平台面对海量并发请求，对反向代理负载均衡层的稳定性和性能要求极高。A5数据以 CentOS 8.4 为基础操作系统，以 Nginx 1.22（Mainline） 为核心反向代理 / 负载均衡器，结合具体的产品参数、硬件配置、内核与网络调优、实现方法、代码示例、性能评测表格，给出一套实战可复用的高并发负载均衡解决方案。

一、目标与架构概览

1.1 设计目标

  • 支持每分钟数十万次 HTTP/S 请求
  • 提供多种负载均衡策略（轮询、最少连接、基于权重）
  • 支持健康检查、故障自动剔除
  • 在高并发下保持低延迟与高可用
  • 支持 SSL/TLS 三层卸载与转发

1.2 典型架构图

复制代码 
                     +----------------+
                     |   Nginx LB1    |
HTTP(S) --->        +----------------+        ---> App Servers
   CDN               |                |        (upstream 块内配置)
                     +----------------+
                              |
                     +----------------+
                     |   Nginx LB2    |
                     +----------------+
                              |
                          Backend Pool
                 Web1 Web2 Web3 Web4 ...

本文重点讲解单机 Nginx 负载均衡配置以及集群部署建议，测试与调优围绕主节点展开。

二、测试与生产硬件配置

在开始配置前，先确定基准硬件平台规格，方便优化与容量评估。

2.1 负载均衡节点建议配置

组件 推荐规格 说明
CPU Intel Xeon Silver 4210 10 核 / 20 线程，对应高并发处理
内存 32GB DDR4 保持充足内存缓存与连接队列
网络 10Gbps 双口 保障内外网吞吐
磁盘 NVMe 500GB 系统与日志存储
操作系统 CentOS 8.4 x86_64 稳定企业版内核

2.2 后端应用香港服务器www.a5idc.com（示例）

服务角色 CPU 内存 带宽
Web Node 8 核 16GB 1Gbps
API Node 12 核 32GB 1Gbps

三、CentOS 8.4 环境准备

3.1 安装基础工具

bash 复制代码 
dnf update -y
dnf install -y gcc make git wget vim \
    openssl-devel pcre-devel zlib-devel \
    libatomic_ops-devel

3.2 关闭 SELinux（生产环境可根据安全策略选择 Permissive）

bash 复制代码 
sed -i 's/SELINUX=enforcing/SELINUX=permissive/' /etc/selinux/config
setenforce 0

3.3 设置系统最大打开文件数

bash 复制代码 
echo "fs.file-max = 1000000" >> /etc/sysctl.conf
sysctl -p
bash 复制代码 
cat >> /etc/security/limits.d/nginx.conf <<EOF
nginx  soft  nofile  500000
nginx  hard  nofile  500000
EOF

四、编译安装 Nginx 1.22 Mainline（含负载均衡模块）

这里选择稳定主线版本 1.22，同时加入 http_ssl_module、http_v2_module、stream 模块以支持 TCP/UDP 负载均衡。

4.1 下载并编译

bash 复制代码 
cd /usr/local/src
wget http://nginx.org/download/nginx-1.22.1.tar.gz
tar zxvf nginx-1.22.1.tar.gz
cd nginx-1.22.1

./configure \
    --user=nginx \
    --group=nginx \
    --prefix=/etc/nginx \
    --sbin-path=/usr/sbin/nginx \
    --conf-path=/etc/nginx/nginx.conf \
    --pid-path=/var/run/nginx.pid \
    --error-log-path=/var/log/nginx/error.log \
    --http-log-path=/var/log/nginx/access.log \
    --with-http_ssl_module \
    --with-http_v2_module \
    --with-stream \
    --with-stream_ssl_module \
    --with-threads \
    --with-file-aio \
    --with-http_realip_module \
    --with-http_gzip_static_module

make -j$(nproc)
make install

4.2 创建 Nginx 用户与服务

bash 复制代码 
useradd -s /sbin/nologin nginx

创建 systemd 服务：

ini 复制代码 
cat > /etc/systemd/system/nginx.service <<EOF
[Unit]
Description=The NGINX HTTP and reverse proxy server
After=network.target

[Service]
Type=forking
PIDFile=/var/run/nginx.pid
ExecStartPre=/usr/sbin/nginx -t
ExecStart=/usr/sbin/nginx
ExecReload=/bin/kill -s HUP \$MAINPID
ExecStop=/bin/kill -s QUIT \$MAINPID

[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF

启动服务：

bash 复制代码 
systemctl daemon-reload
systemctl enable --now nginx

五、Nginx 负载均衡核心配置与优化

下面我们通过示例配置展示负载均衡 upstream、health check、keepalive、SSL 卸载。

5.1 基本 Upstream 块

在 /etc/nginx/conf.d/upstream.conf：

nginx 复制代码 
upstream backend_pool {
    least_conn;  # 最少连接
    server 10.10.1.11:80 weight=5 max_fails=3 fail_timeout=30s;
    server 10.10.1.12:80 weight=3 max_fails=3 fail_timeout=30s;
    server 10.10.1.13:80 weight=2 max_fails=3 fail_timeout=30s;

    keepalive 1024;  # 允许的最大空闲连接数
}

5.2 HTTP 反向代理主配置

在主配置（nginx.conf）http 区块中：

nginx 复制代码 
server {
    listen 80;
    server_name example.com;

    location / {
        proxy_pass http://backend_pool;
        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_connect_timeout 3s;
        proxy_send_timeout 30s;
        proxy_read_timeout 30s;
        proxy_buffering off;
    }
}

5.3 HTTPS 卸载与反向代理

nginx 复制代码 
server {
    listen 443 ssl http2;
    server_name example.com;

    ssl_certificate     /etc/ssl/certs/example.crt;
    ssl_certificate_key /etc/ssl/private/example.key;
    ssl_protocols       TLSv1.2 TLSv1.3;
    ssl_ciphers         HIGH:!aNULL:!MD5;

    location / {
        proxy_pass http://backend_pool;
        include proxy_params;
    }
}

5.4 健康检查

使用 Nginx Plus 或者第三方模块（如 nginx_upstream_check_module）。简化示例（需要编译集成模块）：

nginx 复制代码 
upstream backend_pool {
    server 10.10.1.11:80;
    server 10.10.1.12:80;

    check interval=5000 rise=2 fall=3 timeout=2000 type=http;
    check_http_send "GET /health HTTP/1.1\r\nHost: example.com\r\n\r\n";
    check_http_expect_alive http_2xx http_3xx;
}

六、系统与内核优化（高并发必备）

6.1 TCP/网络栈调优

bash 复制代码 
cat >> /etc/sysctl.conf <<EOF
net.core.somaxconn = 65535
net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 3240000
net.ipv4.ip_local_port_range = 1024 65535
net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1
net.ipv4.tcp_fin_timeout = 30
net.ipv4.tcp_keepalive_time = 300
net.ipv4.tcp_mtu_probing = 1
EOF
sysctl -p

6.2 Nginx 工作进程与连接数

Ngx 配置段优化：

nginx 复制代码 
worker_processes auto;
worker_rlimit_nofile 500000;

events {
    worker_connections 8192;
    use epoll;
    multi_accept on;
}

七、压测与性能评估

我们使用 wrk 进行压测，针对不同配置对比请求处理情况。后端应用服务器为 3 台实例。

7.1 压测场景

bash 复制代码 
wrk -t12 -c1000 -d120s http://负载均衡IP/

说明：

  • -t12：12 个线程
  • -c1000：1000 个并发连接
  • -d120s：持续 120 秒

7.2 配置对比数据（示例）

配置方案 请求/秒 平均延迟(ms) 99% 响应(ms) 错误率
默认 Nginx 1.22 未优化 55000 48 210 1.2%
加入 keepalive & epoll & 内核调优 92000 22 85 0.1%
SSL 卸载 + keepalive + 内核调优 88000 25 110 0.3%
加入健康检查剔除不健康节点后 91000 21 82 0.05%

7.3 结论

  • epoll + keepalive + 内核调优 是关键提升项。
  • SSL 卸载会略微影响性能，但符合生产 HTTPS 要求。
  • 健康检查避免了请求投递到故障节点，提高稳定性。

八、故障诊断与监控集成

8.1 Nginx stub_status

启用状态页：

nginx 复制代码 
server {
    listen 127.0.0.1:8080;

    location /nginx_status {
        stub_status on;
        allow 127.0.0.1;
        deny all;
    }
}

访问：

复制代码 
curl http://127.0.0.1:8080/nginx_status

8.2 与 Prometheus + Grafana 集成

使用 nginx-prometheus-exporter 监控 Nginx 指标。

bash 复制代码 
docker run -d -p 9113:9113 \
    nginx/nginx-prometheus-exporter:latest \
    -nginx.scrape-uri http://nginx:8080/nginx_status

Grafana 仪表盘可实时展示连接数、请求数、各 upstream 状态。

九、总结与建议

A5数据从硬件选型、操作系统配置、Nginx 编译安装、负载均衡配置、系统调优、压测评估、监控诊断等角度，全流程覆盖了在 CentOS 8.4 上构建高并发稳定的 Nginx 负载均衡器 的实战方法。核心建议如下：

  • 必须结合 网络栈内核调优 与 Nginx 运行参数 达到高并发能力
  • 保持 upstream 的 健康检查 与动态剔除机制非常关键
  • 压测数据是调优的依据，不同业务场景需定制调优方案
  • SSL/TLS 卸载与安全配置要平衡安全性与性能

若需要进一步在 Kubernetes、Docker 环境下部署 Nginx 负载均衡，或结合 API 网关（如 Kong / Traefik）实现更多应用层策略，我们可以在后续文章继续深入讨论。

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