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Nginx の負荷分散の実践と最適化計画

王林

リリース： 2023-10-15 10:08:02

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Nginx の負荷分散の実践と最適化計画

Nginx ロードバランシングの実践と最適化計画

要約: この記事では主に Nginx ロードバランシングの実践と最適化計画を紹介し、特定のコードを通じて Nginx を構成する方法を示します例負荷分散を実現し、一般的な負荷分散アルゴリズムを分析します。同時に、システムのパフォーマンスと安定性を向上させるために、キャッシュ戦略、圧縮戦略などのいくつかの最適化戦略も導入されています。

はじめに
最新の Web アプリケーションでは、ユーザー数が継続的に増加するため、単一サーバーでは高パフォーマンスと高可用性の要件を満たすことができなくなりました。したがって、負荷分散はこの目標を達成するための重要な手段の 1 つとなっています。 Nginx は高性能な HTTP サーバーおよびリバースプロキシサーバーとして強力なロードバランシング機能を備えており、本記事では Nginx のロードバランシング設定と最適化ソリューションを実践的な観点から紹介します。
負荷分散の実践
2.1 Nginx のインストール
まず、Nginx サーバーをインストールする必要があります。 Nginx は、apt-get や yum などのパッケージマネージャーを通じて直接インストールすることも、Nginx 公式 Web サイトからソースコードをダウンロードしてコンパイルしてインストールすることもできます。

2.2 Nginx 負荷分散の構成
Nginx 構成ファイルでは、upstream ディレクティブを使用して負荷分散バックエンドサーバークラスターを構成できます。構成例を次に示します。

http {
    upstream backend {
        server backend1.example.com;
        server backend2.example.com;
        server backend3.example.com;
    }

    server {
        listen 80;
        server_name example.com;

        location / {
            proxy_pass http://backend;
        }
    }
}

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上記の構成では、upstream ディレクティブは、3 つのバックエンドサーバーを含む「backend」という名前のサーバークラスターを定義します。サーバーディレクティブでは、example.com からのすべてのリクエストが proxy_pass ディレクティブを通じてバックエンドサーバークラスターに転送されます。

2.3 負荷分散アルゴリズム
Nginx はさまざまな負荷分散アルゴリズムをサポートしており、一般的に使用されるアルゴリズムには、ラウンドロビン、IP ハッシュ (ip_hash)、最小接続数 (least_conn) などが含まれます。「balance」パラメータを上流ディレクティブに追加することで、負荷分散アルゴリズムを指定できます。以下は設定例です:

http {
    upstream backend {
        server backend1.example.com;
        server backend2.example.com;
        server backend3.example.com;
        ip_hash;
    }

    ...
}

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上記の設定では、upstream ディレクティブに「ip_hash」パラメータを追加することで、Nginx はクライアントの IP アドレス、つまり同じ IP アドレスに対するリクエストに基づいて負荷分散を実行します。セッションの一貫性を維持するために、IP アドレスは常に同じバックエンドサーバーに転送されます。

負荷分散最適化ソリューション
3.1 キャッシュ戦略の使用
高同時実行シナリオでは、頻繁にアクセスされる静的リソースはキャッシュ戦略を使用して、バックエンドサーバーの負荷を軽減できます。 Nginx は、キャッシュ戦略を実装するための proxy_cache モジュールを提供します。 proxy_cache_path ディレクティブを構成することで、キャッシュファイルのストレージパスを指定できます。

3.2 圧縮戦略を使用する
ネットワーク帯域幅が制限されている場合、圧縮戦略を使用してデータ送信量を減らし、ネットワーク遅延を減らすことができます。 Nginx は、データの圧縮および解凍機能を実装する gzip モジュールを提供します。 gzip コマンドを構成することで、gzip 圧縮を有効にできます。