Nginx 负载均衡配置

多台服务器分流，提高网站并发能力，Nginx 负载均衡很常用。

1. 什么是负载均衡

• 多台服务器做同样的服务
• Nginx 把请求分发给不同服务器
• 提高并发能力，一台挂了其他还能用

2. 基础配置

upstream myserver {
    server 127.0.0.1:8080;
    server 127.0.0.1:8081;
    server 127.0.0.1:8082;
}

server {
    listen 80;
    server_name www.example.com;

    location / {
        proxy_pass http://myserver;
    }
}

3. 常用分发策略

1）轮询（默认）

• 一个接一个轮流分

  upstream myserver {
  server 127.0.0.1:8080;
  server 127.0.0.1:8081;
  }

2）加权轮询

• 性能好的服务器多分点

  upstream myserver {
  server 127.0.0.1:8080 weight=3;
  server 127.0.0.1:8081 weight=1;
  }

3）ip_hash

• 同一个IP固定访问同一台

  upstream myserver {
  ip_hash;
  server 127.0.0.1:8080;
  server 127.0.0.1:8081;
  }

4. 健康检查

upstream myserver {
    server 127.0.0.1:8080 max_fails=3 fail_timeout=30s;
    server 127.0.0.1:8081 max_fails=3 fail_timeout=30s;
}

• max_fails：失败几次标记为挂掉
• fail_timeout：多久后重试

5. 常用参数

upstream myserver {
    # 备用服务器，其他都挂了才用
    server 127.0.0.1:8080 backup;

    # 不参与负载均衡
    server 127.0.0.1:8081 down;
}

6. 注意事项

• 多台服务器数据要同步（Session、数据库）
• Session 共享用 Redis
• 文件上传用共享存储

总结

Nginx 负载均衡要点：

• upstream 定义服务器组
• proxy_pass 转发到组
• 轮询、加权、ip_hash 策略
• 健康检查自动剔除挂掉的服务
• 注意 Session 共享

做大并发网站，负载均衡是必备的。

Redis 缓存穿透解决

缓存穿透是指查询不存在的数据，请求都打到数据库，可能被攻击。

1. 什么是缓存穿透

• 缓存里没有这个数据
• 数据库里也没有
• 每次请求都查数据库
• 有人恶意攻击数据库就挂了

2. 和其他问题的区别

• 穿透： 查不存在的数据
• 击穿： 热点key过期
• 雪崩： 大量key同时过期

3. 解决方案

方案一：缓存空值

function getUser($id) {
    global $redis, $db;

    $key = "user:".$id;
    $user = $redis->get($key);

    if ($user !== false) {
        return json_decode($user, true);
    }

    // 查数据库
    $user = $db->query("SELECT * FROM users WHERE id=$id");

    if ($user) {
        // 存正常数据
        $redis->setex($key, 3600, json_encode($user));
    } else {
        // 存空值，短时间过期
        $redis->setex($key, 60, "null");
    }

    return $user;
}

方案二：布隆过滤器

• 所有存在的数据存在布隆过滤器里
• 查询前先过布隆过滤器
• 不存在直接返回，不查数据库

方案三：接口校验

• 前端做参数校验
• 比如id必须大于0
• 不合法的直接拒绝

4. 代码示例

// 简单防穿透
if ($id <= 0) {
    return null;
}

// 先查缓存
$user = $redis->get("user:".$id);

if ($user === "null") {
    return null;
}

if ($user) {
    return json_decode($user, true);
}

// 查数据库
$user = $db->query("SELECT * FROM users WHERE id=$id");

// 存缓存
if ($user) {
    $redis->setex("user:".$id, 3600, json_encode($user));
} else {
    $redis->setex("user:".$id, 60, "null");
}

return $user;

5. 最佳实践

• 空值缓存，短时间过期
• 重要接口加布隆过滤器
• 前端做参数校验
• 数据库做限流保护

总结

缓存穿透解决要点：

• 查不到也存空值
• 空值过期时间短
• 用布隆过滤器
• 做好接口校验

高并发系统，缓存穿透一定要防。

Redis 缓存雪崩解决

缓存雪崩是指大量缓存同时失效，请求全部打到数据库，数据库直接挂掉。

1. 什么是缓存雪崩

原理：

• 大量 key 同时过期
• 请求都查数据库
• 数据库压力瞬间暴增
• 数据库扛不住挂掉

和缓存穿透的区别：

• 穿透：查询不存在的数据
• 雪崩：大量缓存同时失效

2. 产生原因

1）缓存大面积过期：

• 大量数据设置了相同过期时间
• 到时间一起失效

2）Redis 宕机：

• Redis 服务挂了
• 所有请求都走数据库

3. 解决方案

方案一：过期时间加随机值

// 不要设置相同过期时间
$expire = 3600 + rand(0, 600);
$redis->setex("key", $expire, $value);

加随机值，让 key 分散过期，不会同时失效。

方案二：缓存永不过期

• 热点数据不设置过期时间
• 更新数据时主动更新缓存
• 异步更新缓存

方案三：Redis 高可用

• 搭建 Redis 集群
• 主从复制
• 哨兵模式
• 一台挂了还有其他的

方案四：熔断降级

• 请求量太大时直接返回默认值
• 不让请求打到数据库
• 保护数据库

4. 代码示例

function getData($id) {
    global $redis, $db;

    $key = "data:".$id;
    $data = $redis->get($key);

    if ($data) {
        return json_decode($data, true);
    }

    // 查数据库
    $data = $db->query("SELECT * FROM table WHERE id=$id");

    // 缓存，过期时间加随机值
    $expire = 3600 + rand(0, 600);
    $redis->setex($key, $expire, json_encode($data));

    return $data;
}

5. 最佳实践

• 过期时间加随机值
• 搭建 Redis 集群
• 热点数据永不过期
• 加熔断降级机制
• 数据库做限流

总结

缓存雪崩解决要点：

• 过期时间加随机值，不要同时失效
• Redis 做主从高可用
• 热点数据不设置过期
• 做好降级兜底

做高并发系统，缓存雪崩一定要防。