Как сбалансировать нагрузку на сайт с помощью NGINX и VPS с несколькими локациями

Балансировка нагрузки вашего сайта на несколько VPS в разных географических точках позволяет повысить производительность, уменьшить задержки и увеличить резервирование. Используя NGINX в качестве обратного прокси, вы можете распределить трафик между внутренними серверами, на каждом из которых размещена копия вашего сайта или приложения.

В этом руководстве мы рассмотрим процесс настройки, выделим лучшие практики и рассмотрим распространенный подводный камень, связанный с созданием единой точки отказа при использовании обратного прокси, а также найдем решения для его устранения.

---

Шаг 1: Разверните VPS-серверы в разных регионах

Начните с развертывания экземпляров VPS в нескольких географических точках, например, один в Нью-Йорке, один во Франкфурте и один в Сингапуре. На каждом VPS должны работать:

• Копия вашего веб-сайта или приложения
• NGINX (если он также используется в качестве локального веб-сервера)
• SSH-доступ для настройки и обслуживания

Убедитесь, что содержимое и конфигурации согласованы на всех серверах.

---

Шаг 2: Настройте VPS для работы в качестве балансировщика нагрузки

Выберите один VPS для работы в качестве обратного прокси и балансировщика нагрузки или создайте новый для этой цели. Этот сервер будет направлять трафик на внутренние узлы VPS.

Используйте базовую конфигурацию обратного прокси NGINX, которая определяет группу восходящего потока и проксирует входящие запросы к вашим внутренним узлам.

Вот пример конфигурации NGINX для вашего прокси

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 Host $host; proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr; proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for; } } }

---

Шаг 3: Устранение единой точки отказа

Проблема

VPS, на котором расположен обратный прокси-сервер NGINX, становится единой точкой отказа. Если этот сервер выходит из строя, весь ваш сайт становится недоступным - даже если внутренние серверы продолжают работать.

Решения

Вариант 1: Высокая доступность с плавающим IP

Используйте такие инструменты, как Keepalived или Pacemaker с VRRP, чтобы создать плавающий IP между двумя или более узлами NGINX. Если один из них выходит из строя, IP автоматически переключается на другой.

Вариант 2: Балансировка нагрузки на уровне DNS

Запустите несколько узлов NGINX с балансировщиком нагрузки и используйте круговую балансировку DNS или GeoDNS (например, AWS Route 53, Cloudflare Load Balancing) для распределения трафика между ними.

Вариант 3: Anycast IP (расширенный)

Рекламируйте один и тот же IP-адрес из нескольких географических регионов с помощью BGP и Anycast. Трафик автоматически направляется на ближайший узел в зависимости от местоположения пользователя.

Совет: Сочетание географической маршрутизации на основе DNS с высокодоступными прокси-серверами NGINX обеспечивает наилучший охват и отказоустойчивость.

---

Шаг 4: Проверка работоспособности и логика обхода отказа

Хотя NGINX Open Source не поддерживает активную проверку работоспособности, он прекращает маршрутизацию к отказавшему узлу после ошибок подключения. Для более продвинутой проверки работоспособности:

• Используйте NGINX Plus
• Или создайте внешний мониторинг и логику обхода отказа с помощью cron + curl + перезагрузки конфигурации.

---

Шаг 5: Направьте свой домен на балансировщик нагрузки

Обновите записи DNS, чтобы они указывали на IP-адрес обратного прокси NGINX (или плавающий IP при использовании HA). Если вы используете несколько прокси, настройте своего DNS-провайдера на разрешение с балансировкой нагрузки или с учетом географии.

---

Дополнительно: Маршрутизация с учетом геолокации

Сам NGINX не работает с маршрутизацией на основе геолокации, но вы можете использовать его в паре:

• GeoDNS: Используйте DNS-провайдер, который направляет пользователей к ближайшему серверу.
• Anycast IPs: Распределение одного и того же IP из нескольких центров обработки данных, что позволяет оптимизировать глобальную маршрутизацию.

``Запрос пользователя | v +---------------------+ | GeoDNS / Load-aware | | DNS Routing Layer | +---------------------+ | v +----------------------+ | Regional NGINX Proxy | | (HA или Anycast IP) | +----------------------+ | v +---------------------+ | VPS Backend Nodes |

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

Заключительные мысли

Использование NGINX для балансировки нагрузки на нескольких VPS-серверах поможет вам масштабироваться в глобальном масштабе и снизить задержки. Но помните: обратный прокси должен быть высокодоступным, иначе он станет помехой.

Чтобы исключить единые точки отказа, рассмотрите возможность распределения нагрузки на основе DNS, плавающих IP-адресов или сети Anycast. При тщательном планировании ваша система VPS с несколькими локациями может обеспечить быструю и отказоустойчивую производительность в масштабе.

Данное руководство подходит только для веб-сервера и не рассматривает подключения к базе данных, а также проблемы и решения, связанные с распределением нагрузки для обеспечения высокой доступности. Об этом мы расскажем в одной из следующих статей...