Nginx高可用方案：基于Keepalived实现主从热备与负载均衡

Nginx 通常处于整个技术栈的流量入口位置，扮演着关键的反向代理与负载均衡角色。一旦单点出现故障，无论后端服务多么稳定，整个系统都将对外不可用。

那么，单点部署的 Nginx 会面临哪些典型风险呢？

• 服务器硬件故障导致机器宕机；
• Nginx 进程因异常而退出；
• 网络链路发生抖动或中断；
• 人为误操作，例如错误的 reload 或发布流程。

因此，只要 Nginx 承担着对外服务的职责，构建其高可用（High Availability）架构就是一项必须完成的任务。

Nginx 如何实现高可用？

Nginx 软件本身并不内置高可用机制。在生产环境中，最常见且成熟的方案是结合 Keepalived 来实现主从热备模式。

其核心原理是利用 VRRP（虚拟路由器冗余协议）。多台服务器组成一个虚拟路由器组，并通过选举产生一个主节点（Master），该节点持有对外提供服务的虚拟 IP（VIP）。当主节点因宕机、Nginx 进程异常或网络故障而失效时，备份节点（Backup）会在极短时间（通常在 1-3 秒内）内接管 VIP，从而完成故障转移，对用户而言基本无感知。

让我们通过一个简单的流程来理解这个切换过程：

1. 用户请求
2. ↓
3. VIP (例如 10.0.0.100:80/443) ← 对外提供服务的虚拟 IP
4. ↓
5. ┌───────────────┐
6. │主Nginx(Master)│ ← 优先级高，正常情况下持有 VIP
7. │ IP:10.0.0.11 │
8. └───────┬───────┘
9. │
10. ┌────┴────┐
11. │         │
12. ┌──┴──┐  ┌──┴──┐
13. │从Nginx(Backup)│ ← 优先级低，VIP漂移过来后接管服务
14. │ IP:10.0.0.12 │
15. └──────────────────┘
16. ↓
17. 后端服务集群（Tomcat/Go/Node/PHP 等）

这种模式被称为主从模式（Active-Passive）：一台 Nginx 作为主节点活跃地处理所有流量，另一台作为备用节点处于待命状态。当主节点发生故障时，备用节点立即接替其工作。这种方案特别适用于对会话保持或共享状态有要求的场景。

关键在于“心跳检测”与“虚拟 IP 漂移”。通过部署 Keepalived（基于 VRRP 协议）等工具，可以持续监控主节点的健康状态。一旦判定主节点失效，虚拟 IP 便会自动、透明地“漂移”到备用节点上，从而实现服务的高可用性。

希望这份解析能帮助你理解 Nginx 高可用的核心思路。如果你想深入了解更多系统架构与高可用设计实践，欢迎在云栈社区与其他开发者交流探讨。