使用Docker Compose实现Nginx负载均衡

下面我将介绍如何使用Docker Compose配置Nginx作为负载均衡器，将请求分发到多个后端服务实例。

基本架构

客户端 → Nginx(负载均衡器) → 多个后端服务实例

实现步骤

1. 创建项目目录结构

nginx-load-balancer/
├── docker-compose.yml
├── nginx/
│   └── nginx.conf
└── backend/
    └── (你的应用代码)

2. 配置docker-compose.yml

version: '3.8'

services:
  # Nginx负载均衡器
  nginx:
    image: nginx:latest
    ports:
      - "80:80"
    volumes:
      - ./nginx/nginx.conf:/etc/nginx/nginx.conf
    depends_on:
      - backend1
      - backend2
      - backend3

  # 后端服务实例1
  backend1:
    image: your-backend-image:tag
    environment:
      - INSTANCE=1

  # 后端服务实例2
  backend2:
    image: your-backend-image:tag
    environment:
      - INSTANCE=2

  # 后端服务实例3
  backend3:
    image: your-backend-image:tag
    environment:
      - INSTANCE=3

3. 配置Nginx负载均衡 (nginx/nginx.conf)

events {
    worker_connections 1024;
}

http {
    upstream backend {
        # 默认使用轮询(round-robin)策略
        server backend1:80;
        server backend2:80;
        server backend3:80;

        # 可选: 权重分配
        # server backend1:80 weight=3;
        # server backend2:80 weight=2;
        # server backend3:80 weight=1;

        # 可选: 最少连接策略
        # least_conn;
    }

    server {
        listen 80;

        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;
        }
    }
}

4. 启动服务

docker-compose up -d

高级配置选项

1. 使用不同的负载均衡算法

在nginx.conf的upstream块中，可以指定不同的负载均衡算法：

upstream backend {
    # 轮询(默认)
    server backend1:80;
    server backend2:80;

    # IP哈希(同一客户端总是访问同一后端)
    # ip_hash;

    # 最少连接
    # least_conn;

    # 加权轮询
    # server backend1:80 weight=3;
    # server backend2:80 weight=1;
}

2. 健康检查

upstream backend {
    server backend1:80 max_fails=3 fail_timeout=30s;
    server backend2:80 max_fails=3 fail_timeout=30s;
}

3. 动态扩展后端实例

# 扩展后端服务实例数量
docker-compose up -d --scale backend=5

然后更新nginx.conf以包含新的实例。

验证负载均衡

1. 访问 http://localhost
2. 检查后端服务的日志，确认请求被均匀分配：

docker-compose logs backend1
docker-compose logs backend2
docker-compose logs backend3

注意事项

1. 确保所有后端服务提供相同的功能，因为Nginx只是简单地将请求分发
2. 对于有状态应用，考虑使用ip_hash策略或确保后端能共享状态
3. 生产环境中应考虑使用更高级的服务发现机制，而不是硬编码后端地址

通过以上配置，你已经成功使用Docker Compose和Nginx实现了基本的负载均衡功能。