Docker容器化高可用架构部署方案（六）

05-Nginx-LB配置详解

本文档详细介绍Nginx负载均衡器的配置，是整个架构中接收客户端请求的入口点。

架构位置

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客户端
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│  VIP 172.20.1.100│  ← Keepalived浮动IP
└────────┬────────┘
         │
         ▼
┌─────────────────┐
│  Nginx-LB        │  ← 负载均衡层
│  172.20.1.11/12/13 │
└────────┬────────┘
         │
         ▼
┌─────────────────┐
│  PHP服务集群     │  ← 3个PHP服务节点
│  172.20.2.11/12/13│
└─────────────────┘

配置组件

Nginx-LB使用3个配置文件：

nginx.conf - 主配置文件，包含upstream定义
conf.d/upstream.conf - 服务器块配置
ssl.conf - SSL/TLS配置

完整配置

nginx.conf

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user nginx;
worker_processes auto;
error_log /var/log/nginx/error.log warn;
pid /var/run/nginx.pid;

events {
    worker_connections 1024;
    use epoll;
    multi_accept on;
}

http {
    include /etc/nginx/mime.types;
    default_type application/octet-stream;

    log_format main '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
                    '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
                    '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for" '
                    'upstream: $upstream_addr '
                    'upstream_status: $upstream_status '
                    'request_time: $request_time '
                    'upstream_response_time: $upstream_response_time';

    access_log /var/log/nginx/access.log main;

    sendfile on;
    tcp_nopush on;
    tcp_nodelay on;
    keepalive_timeout 65;
    types_hash_max_size 2048;
    client_max_body_size 100M;

    gzip on;
    gzip_vary on;
    gzip_proxied any;
    gzip_comp_level 6;
    gzip_types text/plain text/css text/xml text/javascript 
               application/json application/javascript application/xml+rss 
               application/rss+xml font/truetype font/opentype 
               application/vnd.ms-fontobject image/svg+xml;

    upstream web_backend {
        least_conn;
        server 172.20.2.11:80 max_fails=3 fail_timeout=30s;
        server 172.20.2.12:80 max_fails=3 fail_timeout=30s;
        server 172.20.2.13:80 max_fails=3 fail_timeout=30s;
    }

    include /etc/nginx/conf.d/*.conf;
}

conf.d/upstream.conf

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server {
    listen 80;
    server_name localhost;
    
    location / {
        proxy_pass http://web_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;
        proxy_connect_timeout 10s;
        proxy_send_timeout 30s;
        proxy_read_timeout 30s;
    }

    location /health {
        access_log off;
        return 200 "healthy\n";
        add_header Content-Type text/plain;
    }
}

ssl.conf

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ssl_protocols TLSv1.2 TLSv1.3;
ssl_ciphers ECDHE-ECDSA-AES128-GCM-SHA256:ECDHE-RSA-AES128-GCM-SHA256:ECDHE-ECDSA-AES256-GCM-SHA384:ECDHE-RSA-AES256-GCM-SHA384;
ssl_prefer_server_ciphers off;
ssl_session_cache shared:SSL:10m;
ssl_session_timeout 1d;

配置项详解

1. worker_processes

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worker_processes auto;

auto：让Nginx自动检测CPU核心数并启动相应数量的worker进程
推荐值：CPU核心数或auto

2. worker_connections

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worker_connections 1024;

每个worker进程允许的最大并发连接数
1024是保守值，可根据需要调大

3. use epoll

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use epoll;

使用epoll事件模型（Linux高性能I/O复用）
适用于高并发场景

4. multi_accept

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multi_accept on;

一次accept尽可能多的连接
提升并发处理能力

5. sendfile

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sendfile on;
tcp_nopush on;
tcp_nodelay on;

sendfile：使用内核级文件传输，减少上下文切换
tcp_nopush：在响应头后立即发送数据包
tcp_nodelay：禁用Nagle算法，降低延迟

6. 日志格式

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log_format main '...upstream: $upstream_addr...upstream_status: $upstream_status...';

记录upstream地址和状态，便于排查问题
包含请求时间、响应时间等关键指标

7. Gzip压缩

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gzip on;
gzip_types text/plain application/json...;

启用gzip压缩减少传输量
针对文本类内容压缩

8. upstream配置

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upstream web_backend {
    least_conn;
    server 172.20.2.11:80 max_fails=3 fail_timeout=30s;
    server 172.20.2.12:80 max_fails=3 fail_timeout=30s;
    server 172.20.2.13:80 max_fails=3 fail_timeout=30s;
}

负载均衡算法：

least_conn：最少连接数优先
其他可选：ip_hash、hash、round_robin（默认）

健康检查参数：

max_fails=3：连续3次失败后认为服务器不可用
fail_timeout=30s：失败后30秒内不再尝试

9. 代理配置

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proxy_set_header Host $host;
proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;

传递真实客户端IP到后端PHP服务
保留原始请求协议（HTTP/HTTPS）

10. 健康检查端点

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location /health {
    access_log off;
    return 200 "healthy\n";
}

用于Keepalived检测Nginx状态
关闭访问日志减少磁盘IO

服务IP分配

节点	nginx-lb IP
Node1	172.20.1.11
Node2	172.20.1.12
Node3	172.20.1.13

Docker Compose配置

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nginx-lb:
  image: nginx:alpine
  container_name: nginx-lb
  networks:
    frontend-net:
      ipv4_address: 172.20.1.11  # Node1
      # 172.20.1.12 (Node2)
      # 172.20.1.13 (Node3)
    backend-net:
      ipv4_address: 172.20.2.100  # Node1
      # 172.20.2.101 (Node2)
      # 172.20.2.102 (Node3)
  volumes:
    - ./config/nginx-lb/nginx.conf:/etc/nginx/nginx.conf:ro
    - ./config/nginx-lb/conf.d:/etc/nginx/conf.d:ro
    - ./config/nginx-lb/ssl.conf:/etc/nginx/ssl.conf:ro
  restart: unless-stopped
  healthcheck:
    test: ["CMD-SHELL", "curl -f http://localhost/health > /dev/null 2>&1 || exit 1"]
    interval: 10s
    timeout: 5s
    retries: 3

常见问题

Q1: upstream返回502 Bad Gateway

检查PHP服务是否运行：docker ps | grep php
检查网络连通性：ping 172.20.2.11
查看Nginx错误日志：docker logs nginx-lb

Q2: 所有upstream都失败

确认3个PHP服务的healthcheck状态
检查后端网络配置

Q3: 日志不记录upstream信息

确认log_format包含$upstream_addr和$upstream_status
重载配置：docker exec nginx-lb nginx -s reload

下一步

06-Keepalived配置详解.md - 了解VIP高可用
07-PHP服务配置详解.md - 了解PHP服务配置