Miten kuormitustasapaino verkkosivuilla NGINX ja monen sijainnin VPS kanssa

Verkkosivuston kuormituksen tasaaminen useisiin eri maantieteellisissä sijainneissa sijaitseviin VPS-instansseihin voi parantaa suorituskykyä, vähentää latenssia ja lisätä redundanssia. Käyttämällä NGINX:ää käänteisenä välityspalvelimena voit jakaa liikennettä taustapalvelimien välillä, joista kussakin on kopio verkkosivustostasi tai sovelluksestasi.

Tässä oppaassa käymme läpi asennusprosessin, tuomme esiin parhaat käytännöt ja käsittelemme yleisen sudenkuopan, jonka mukaan käänteinen välityspalvelin voi aiheuttaa yksittäisen vikapisteen, sekä ratkaisut sen lieventämiseksi.

---

Vaihe 1: Ota VPS-palvelimet käyttöön eri alueilla.

Aloita ottamalla käyttöön VPS-instanssit useisiin maantieteellisiin sijainteihin, esimerkiksi yksi New Yorkiin, yksi Frankfurtiin ja yksi Singaporeen. Jokaisen VPS-palvelimen pitäisi toimia:

• Kopio verkkosivustostasi tai sovelluksestasi
• NGINX (jos sitä käytetään myös paikallisena verkkopalvelimena).
• SSH-yhteys asennusta ja ylläpitoa varten

Varmista, että sisältö ja määritykset ovat yhdenmukaisia kaikilla palvelimilla.

---

Vaihe 2: Määritä VPS toimimaan kuormituksen tasaajana.

Valitse yksi VPS-palvelin toimimaan käänteisenä välityspalvelimena ja kuorman tasaajana tai ota uusi palvelin käyttöön tätä tarkoitusta varten. Tämä palvelin reitittää liikenteen backend-VPS-solmuihin.

Käytä NGINX:n käänteisen välityspalvelimen peruskonfiguraatiota, jossa määritellään ylöspäin suuntautuva ryhmä ja välitetään saapuvat pyynnöt backend-solmuihin.

Tässä on esimerkki NGINX-konfiguraatiosta välityspalvelinta varten.

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

---

Vaihe 3: Yksittäisen vikapisteen korjaaminen

Ongelma

NGINX:n käänteistä välityspalvelinta isännöivästä VPS:stä tulee yksittäinen vikapiste. Jos tämä palvelin kaatuu, koko sivustosi ei ole käytettävissä, vaikka taustapalvelimet ovat edelleen toiminnassa.

Ratkaisut

Vaihtoehto 1: Korkea käytettävyys kelluvan IP:n avulla

Käytä työkaluja, kuten Keepalived tai Pacemaker VRRP:n kanssa, luodaksesi kelluvan IP:n kahden tai useamman NGINX-solmun välille. Jos yksi vikaantuu, IP siirtyy automaattisesti toiseen.

Vaihtoehto 2: DNS-tason kuormanjako

Suorita useita NGINX-kuormantasaussolmuja ja käytä round-robin DNS:ää tai GeoDNS:ää (esim. AWS Route 53, Cloudflare Load Balancing) liikenteen jakamiseen niiden välillä.

Vaihtoehto 3: Anycast IP (edistynyt)

Mainosta samaa IP-osoitetta useilta maantieteellisiltä alueilta BGP:n ja Anycastin avulla. Liikenne ohjataan automaattisesti lähimpään solmuun käyttäjän sijainnin perusteella.

Vihje: Yhdistämällä DNS-pohjainen maantieteellinen reititys erittäin käytettävissä oleviin NGINX-välityspalvelimiin saadaan paras kattavuus ja häiriönsietokyky.

---

Vaihe 4: Terveystarkastukset ja vikasietoisuuslogiikka

Vaikka NGINX Open Source ei natiivisti tue aktiivisia terveystarkastuksia, se lopettaa reitityksen epäonnistuneeseen solmuun yhteysvirheiden jälkeen. Edistyneempiä terveystarkastuksia varten:

• Käytä NGINX Plus -palvelua
• Tai rakenna ulkoinen valvonta- ja vikasietoisuuslogiikka cronin + curlin + konfiguraation uudelleenlatausten avulla.

---

Vaihe 5: Osoita verkkotunnuksesi kuormantasaajalle.

Päivitä DNS-tietueesi osoittamaan NGINX:n käänteisen välityspalvelimen IP-osoite (tai kelluva IP-osoite, jos käytät HA:ta). Jos käytät useita välityspalvelimia, määritä DNS-palveluntarjoajasi kuorman tasapainottamista tai maantieteellistä resoluutiota varten.

---

Valinnainen: Paikkatietoinen reititys

NGINX ei itsessään käsittele maantieteelliseen sijaintiin perustuvaa reititystä, mutta voit yhdistää sen esim:

• GeoDNS: Käytä DNS-palveluntarjoajaa, joka reitittää käyttäjät lähimmälle palvelimelle.
• Anycast IP:t: Saman IP:n jakaminen useista datakeskuksista, mikä mahdollistaa maailmanlaajuisen reitityksen optimoinnin.

``` Käyttäjän pyyntö | v +---------------------+ | GeoDNS / Load-aware | | | DNS-reitityskerros | +---------------------+ | v +----------------------+ | Alueellinen NGINX-proxy | | | (HA tai Anycast IP) | +----------------------+ | v +---------------------+ | VPS-taustapalvelimen solmut | |

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

Lopulliset ajatukset

NGINX:n käyttäminen kuorman tasapainottamiseen useilla VPS-palvelimilla auttaa sinua skaalautumaan globaalisti ja vähentämään latenssia. Muista kuitenkin, että käänteisen välityspalvelimen on oltava hyvin käytettävissä, tai siitä tulee rasite.

Jos haluat poistaa yksittäisiä vikapisteitä, harkitse DNS-pohjaista kuormanjakoa, kelluvia IP-osoitteita tai Anycast-verkkoa. Huolellisella suunnittelulla usean toimipisteen VPS-asetukset voivat tarjota nopean, vikasietoisen suorituskyvyn mittakaavassa.

Tämä opas soveltuu vain web-etupäähän, eikä se käsittele tietokantayhteyksiä eikä niiden jakamiseen liittyviä ongelmia ja ratkaisuja korkean käytettävyyden varmistamiseksi. Käsittelemme sitä myöhemmässä artikkelissa...