Jak vyvážit zatížení webu pomocí NGINX a VPS s více lokalitami

Vyvážení zátěže webových stránek v několika instancích VPS v různých zeměpisných lokalitách může zlepšit výkon, snížit latenci a zvýšit redundanci. Pomocí NGINX jako reverzního proxy serveru můžete rozdělit provoz mezi backendové servery, z nichž každý hostí kopii vašeho webu nebo aplikace.

V této příručce projdeme proces nastavení, zdůrazníme osvědčené postupy a budeme se zabývat častým úskalím, kterým je zavedení jediného bodu selhání pomocí reverzního proxy serveru - spolu s řešeními, jak toto selhání zmírnit.

---

Krok 1: Nasazení serverů VPS v různých regionech

Začněte nasazením instancí VPS ve více geografických lokalitách, například jednu v New Yorku, jednu ve Frankfurtu a jednu v Singapuru. Každý VPS by měl běžet:

• kopii vašich webových stránek nebo aplikací
• NGINX (pokud se používá také jako místní webový server).
• přístup SSH pro nastavení a údržbu

Zajistěte, aby obsah a konfigurace byly na všech serverech konzistentní.

---

Krok 2: Nastavení VPS jako vyrovnávače zátěže

Vyberte jeden server VPS, který bude fungovat jako reverzní proxy server a vyrovnávač zátěže, nebo pro tento účel vytvořte nový. Tento server bude směrovat provoz do zadních uzlů VPS.

Použijte základní konfiguraci reverzního proxy serveru NGINX, který definuje skupinu upstream a proxy server příchozích požadavků na vaše backendové uzly.

Zde je příklad konfigurace proxy serveru NGINX.

http { upstream backend_servers { server vps1.example.com; server vps2.example.com; server vps3.example.com; } server { listen 80; location / { proxy_pass http://backend_servers; proxy_set_header Hostitel $host; proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr; proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for; } } } }

---

Krok 3: Řešení jediného bodu selhání

Problém

VPS hostující reverzní proxy server NGINX se stává jediným bodem selhání. Pokud dojde k výpadku tohoto serveru, celý web se stane nedostupným - i když backendové servery stále běží.

Řešení

Možnost 1: Vysoká dostupnost s plovoucí IP adresou

Pomocí nástrojů jako Keepalived nebo Pacemaker s VRRP vytvořte plovoucí IP mezi dvěma nebo více uzly NGINX. Pokud jeden z nich selže, IP se automaticky přepne na jiný.

Možnost 2: Vyrovnávání zátěže na úrovni DNS

Spusťte více uzlů vyrovnávání zátěže NGINX a k rozdělení provozu mezi ně použijte kruhový DNS nebo GeoDNS (např. AWS Route 53, Cloudflare Load Balancing).

Možnost 3: Anycast IP (pokročilé)

Inzerujte stejnou IP adresu z více geografických oblastí pomocí protokolu BGP a služby Anycast. Provoz je automaticky směrován do nejbližšího uzlu na základě polohy uživatele.

Tip: Kombinace geografického směrování založeného na DNS s vysoce dostupnými proxy servery NGINX poskytuje nejlepší pokrytí a odolnost.

---

Krok 4: Kontrola stavu a logika převzetí služeb při selhání

Ačkoli NGINX Open Source nepodporuje nativně aktivní kontroly stavu, po chybách připojení zastaví směrování do selhávajícího uzlu. Pro pokročilejší kontrolu stavu:

• NGINX Plus
• Nebo vytvořte externí monitorování a logiku převzetí služeb při selhání pomocí cronu + curlu + načítání konfigurace.

---

Krok 5: Nasměrujte svou doménu na load balancer

Aktualizujte záznamy DNS tak, aby ukazovaly na IP adresu reverzního proxy serveru NGINX (nebo plovoucí IP, pokud používáte HA). Pokud používáte více proxy serverů, nakonfigurujte poskytovatele DNS pro vyrovnávání zátěže nebo rozlišení podle zeměpisné polohy.

---

Volitelně: Směrování s ohledem na zeměpisnou polohu

NGINX sám o sobě nezvládá směrování podle zeměpisné polohy, ale můžete jej spárovat s:

• GeoDNS: Můžete použít poskytovatele DNS, který uživatele přesměruje na nejbližší server.
• Anycast IP: Distribuovat stejnou IP adresu z více datových center, což umožňuje globální optimalizaci směrování.

``` Požadavek uživatele | v +---------------------+ | GeoDNS / Load-aware | | Vrstva směrování DNS | +---------------------+ | v +----------------------+ | Regionální proxy server NGINX | (HA nebo Anycast IP) | +----------------------+ | v +---------------------+ | Backendové uzly VPS |

+---------------------+

Závěrečné myšlenky

Použití NGINX k vyrovnávání zátěže na více serverech VPS vám pomůže globálně škálovat a snížit latenci. Nezapomeňte však, že reverzní proxy server musí být vysoce dostupný, jinak se stává přítěží.

Chcete-li eliminovat jednotlivá místa selhání, zvažte distribuci zátěže na základě DNS, plovoucí IP adresy nebo síť Anycast. Při pečlivém plánování může vaše nastavení VPS pro více lokalit poskytovat rychlý výkon odolný proti poruchám ve velkém měřítku.

Tento průvodce je vhodný pouze pro webový front end a nezabývá se připojeními k databázi a problémy a řešeními distribuce této databáze pro vysokou dostupnost. Těm se budeme věnovat v některém z dalších článků...