Nginx使用sticky模块完成对Nginx的负载均衡

一、引言：为什么需要 sticky 模块？

在使用 Nginx 作为反向代理进行负载均衡时，一个经典难题是 会话保持（Session Persistence）。用户的请求可能会被分发到不同的后端应用服务器（如 Tomcat, Node.js），而这些服务器之间通常不共享 Session 数据，导致用户频繁"掉线"。

Nginx 自带的 ip_hash 策略虽然能解决部分问题，但它存在致命缺陷：

受代理/CDN 影响：Nginx 看到的是代理服务器的 IP，而非真实用户 IP，导致大量用户被错误地路由到同一台服务器，造成严重负载不均。
无法应对动态扩缩容。

为了解决这个问题，社区开发了 nginx-sticky-module 这个强大的第三方模块。它通过 植入 Cookie 的方式，精准地将同一用户的请求始终路由到同一台后端服务器，完美实现了会话保持。

💡 核心价值 ：

sticky 模块提供了一种比 ip_hash 更精准、更可靠的会话保持机制，是开源 Nginx 实现粘性会话的最佳实践！

二、准备工作：环境与依赖

由于 sticky 是一个第三方模块，我们需要从源码重新编译 Nginx 来集成它。

1. 系统环境

本文以 CentOS 7 / Rocky Linux 8 为例。

2. 安装编译依赖

bash 复制代码

sudo yum install -y gcc gcc-c++ make libtool pcre pcre-devel openssl openssl-devel zlib zlib-devel

3. 下载 Nginx 源码

请务必下载与你当前生产环境相同版本的 Nginx 源码，以避免兼容性问题。

bash 复制代码

# 例如，下载 Nginx 1.24.0
cd /usr/local/src
wget http://nginx.org/download/nginx-1.24.0.tar.gz
tar -zxvf nginx-1.24.0.tar.gz

4. 下载 sticky 模块源码

nginx-sticky-module 有多个分支，推荐使用维护较好的 nginx-sticky-module-ng。

bash 复制代码

cd /usr/local/src
wget https://bitbucket.org/nginx-goodies/nginx-sticky-module-ng/get/08a395c66e42.zip
unzip 08a395c66e42.zip
# 解压后会得到一个类似 "nginx-goodies-nginx-sticky-module-ng-08a395c66e42" 的目录
mv nginx-goodies-nginx-sticky-module-ng-08a395c66e42 nginx-sticky-module-ng

三、核心步骤：编译并集成 sticky 模块

1. 查看现有 Nginx 的编译参数（重要！）

为了保证新编译的 Nginx 功能完全一致，我们需要先获取当前 Nginx 的编译参数。

bash 复制代码

nginx -V

你会看到类似如下的输出：

复制代码

configure arguments: --prefix=/etc/nginx --sbin-path=/usr/sbin/nginx ... --with-http_ssl_module ...

复制 configure arguments 后面的所有内容。

2. 进入 Nginx 源码目录并配置

bash 复制代码

cd nginx-1.24.0

# 在原有参数的基础上，加上 --add-module 指向 sticky 模块的路径
./configure \
--prefix=/etc/nginx \
--sbin-path=/usr/sbin/nginx \
... # 这里是你之前复制的所有原有参数
--add-module=/usr/local/src/nginx-sticky-module-ng

3. 编译（但不要安装！）

执行 make 命令进行编译。这一步不会覆盖你现有的 Nginx 安装，只会生成一个新的可执行文件。

bash 复制代码

make

编译成功后，新的 Nginx 可执行文件位于 objs/nginx。

4. 备份并替换原 Nginx 二进制文件

bash 复制代码

# 备份原文件
sudo cp /usr/sbin/nginx /usr/sbin/nginx.bak

# 替换为新编译的文件
sudo cp objs/nginx /usr/sbin/nginx

5. 验证模块是否加载成功

bash 复制代码

nginx -V 2>&1 | grep -o with-http_sticky_module

如果输出 with-http_sticky_module，则说明模块已成功集成。

四、配置与实战：启用 sticky 负载均衡

现在，我们可以在 Nginx 配置文件中使用 sticky 指令了。

1. 基本配置示例

编辑你的 nginx.conf 文件，在 upstream 块中添加 sticky 指令。

bash 复制代码

upstream backend {
    # 启用 sticky 模块
    # name: Cookie 名称
    # expires: Cookie 过期时间
    # path: Cookie 作用路径
    sticky cookie srv_id expires=1h domain=.yourdomain.com path=/;

    server 192.168.1.10:8080;
    server 192.168.1.11:8080;
    server 192.168.1.12:8080;
}

server {
    listen 80;
    server_name yourdomain.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;
    }
}

2. 关键参数详解

name : 客户端 Cookie 的名称。默认为 route。
expires : Cookie 的过期时间。可以是 1h (1小时), 30m (30分钟), 或 max (永不过期)。
domain : Cookie 的作用域。设置为你的主域名（如 .yourdomain.com）可以让子域名也共享此 Cookie。
path : Cookie 的作用路径。通常设为 /。
hash=md5|sha1 : 用于生成后端服务器标识的哈希算法。默认是 md5。

3. 工作原理

首次访问 ：客户端请求头中没有 srv_id Cookie。Nginx 根据负载均衡策略（如轮询）选择一台后端服务器，并在响应头中植入 Set-Cookie: srv_id=xxx; ...。
后续访问 ：客户端在请求头中携带 Cookie: srv_id=xxx。Nginx 解析此 Cookie，直接将请求转发给上次分配的那台服务器。

五、验证与排错

1. 验证会话保持

使用浏览器开发者工具，观察首次响应是否包含 Set-Cookie。
刷新页面，检查后续请求的 Cookie 头是否包含 srv_id。
在后端应用服务器上打印请求日志，确认同一用户的请求始终落在同一台服务器上。

2. 常见问题与解决

问题1：编译报错。
- 原因：sticky 模块版本与 Nginx 版本不兼容。
- 解决：尝试寻找与你 Nginx 版本匹配的 sticky 模块分支，或修改模块源码中的兼容性代码（通常涉及 ngx_http_upstream_srv_conf_t 结构体）。
问题2：Cookie 未生效。
- 原因：客户端禁用了 Cookie，或者 domain/path 配置不正确。
- 解决：检查浏览器设置，并确保 domain 配置与你的访问域名匹配。
问题3：后端服务器宕机。
- 注意：sticky 模块本身不包含健康检查 功能。你需要配合 max_fails 和 fail_timeout 参数，或使用外部健康检查脚本，才能自动剔除故障节点。

六、结语

感谢您的阅读！如果你有任何疑问或想要分享的经验，请在评论区留言交流！