Nginx Upstream配置详解与故障修复指南

一、Upstream基础概念

Nginx的upstream模块用于定义一组后端服务器，实现负载均衡和高可用性。当网站出现故障时，合理的upstream配置可以帮助快速恢复服务。

二、基本配置语法

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

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

三、常见故障修复场景与配置方案

1. 后端服务器宕机自动剔除

upstream backend {
    server backend1.example.com max_fails=3 fail_timeout=30s;
    server backend2.example.com max_fails=3 fail_timeout=30s;
}

• max_fails: 允许失败的次数
• fail_timeout: 失败后暂停服务的时间

2. 负载均衡策略选择

根据业务特点选择合适的负载均衡策略：

upstream backend {
    # 轮询(默认)
    server backend1.example.com;
    server backend2.example.com;

    # 加权轮询
    server backend3.example.com weight=2;

    # IP哈希(保持会话)
    ip_hash;

    # 最少连接数
    least_conn;
}

3. 健康检查配置

upstream backend {
    server backend1.example.com;
    server backend2.example.com;

    # 健康检查配置
    check interval=3000 rise=2 fall=5 timeout=1000 type=http;
    check_http_send "HEAD /health HTTP/1.0\r\n\r\n";
    check_http_expect_alive http_2xx http_3xx;
}

需要安装nginx_upstream_check_module模块。

4. 慢启动配置

防止新启动的服务器被突然的流量压垮：

upstream backend {
    server backend1.example.com slow_start=30s;
    server backend2.example.com slow_start=30s;
}

5. 备份服务器配置

upstream backend {
    server backend1.example.com;
    server backend2.example.com;
    server backup.example.com backup;
}

当所有主服务器都不可用时，才会使用备份服务器。

四、故障排查命令

1. 检查Nginx配置语法：

   nginx -t
   

2. 查看Nginx状态：

   systemctl status nginx
   

3. 查看upstream状态(需要安装相应模块)：

   curl http://localhost/upstream_status
   

4. 查看错误日志：

   tail -f /var/log/nginx/error.log
   

五、高级配置示例

1. 多协议支持

upstream backend {
    server backend1.example.com:443;
    server backend2.example.com:443;

    # 保持长连接
    keepalive 32;
}

server {
    location / {
        proxy_pass https://backend;
        proxy_http_version 1.1;
        proxy_set_header Connection "";
    }
}

2. 分片上传优化

upstream backend {
    server backend1.example.com;

    # 提高上传超时时间
    proxy_connect_timeout 300s;
    proxy_send_timeout 300s;
    proxy_read_timeout 300s;
    send_timeout 300s;
}

六、常见问题解决方案

1. 502 Bad Gateway错误：

   • 检查后端服务是否运行
   • 增加proxy_next_upstream配置： nginx proxy_next_upstream error timeout invalid_header http_500 http_502 http_503 http_504;

2. 连接数不足：

   • 增加worker_connections和worker_processes
   • 配置连接池： nginx upstream backend { keepalive 100; }

3. 负载不均衡：

   • 检查权重配置
   • 考虑使用least_conn或ip_hash策略

通过合理配置Nginx upstream，可以显著提高网站的可用性和稳定性，快速响应各种故障场景。