一、負載均衡核心目標：流量分發與資源最大化利用

NGINX 負載均衡的核心是將海量客户端請求均勻分發至後端多個服務節點，避免單節點過載，同時提升系統可用性與吞吐量。其四大經典算法（輪詢、加權、IP 哈希、最少連接）分別針對不同業務場景設計，核心差異體現在 “分發策略” 與 “會話一致性” 的權衡上。

二、四大核心算法：底層邏輯與特性解析

1. 輪詢（Round Robin）：最簡單的均分策略

• 底層邏輯：默認負載均衡算法，按 “順序循環” 原則分發請求。NGINX 維護一個請求計數器，依次將請求分配給後端節點列表中的每個服務器，循環往復，無需額外配置。
• 核心特性：實現簡單、無狀態，無需記錄節點狀態，對後端節點性能一致性要求高。
• 適用場景：後端所有服務節點配置相同、性能一致的場景（如無狀態微服務集羣），例如小型電商的商品列表服務、靜態資源服務器集羣。

2. 加權輪詢（Weighted Round Robin）：性能適配的智能分發

• 底層邏輯：為每個後端節點配置權重值（weight 參數），請求分發概率與權重成正比。例如節點 A 權重 3、節點 B 權重 1，NGINX 會按 3:1 比例分配請求，權重本質是 “請求分配優先級”。
• 核心特性：支持節點性能差異化適配，權重可動態調整（無需重啓服務），兼顧均分與性能優化。
• 適用場景：後端節點性能不均的場景（如部分節點配置更高 CPU / 內存），例如大型應用的 API 網關，可給高性能節點分配更高權重，充分利用硬件資源。

3. IP 哈希（IP Hash）：會話粘滯的解決方案

• 底層邏輯：通過客户端 IP 地址計算哈希值（取 IP 後 32 位或 128 位進行哈希運算），將哈希結果映射至後端節點列表，同一客户端 IP 始終定向到同一節點。
• 核心特性：保證會話一致性，避免用户登錄狀態、購物車數據等會話信息丟失；但節點故障時會導致會話中斷，需配合健康檢查機制。
• 適用場景：需要保持會話狀態的場景（如用户登錄、在線支付），例如管理後台、電商結算流程，無需額外配置會話共享（如 Redis）。

4. 最少連接（Least Connections）：動態負載的最優解

• 底層邏輯：實時統計每個後端節點的活躍連接數，將新請求分配給當前連接數最少的節點。NGINX 維護節點連接計數器，請求建立時遞增、關閉時遞減，動態更新節點負載狀態。
• 核心特性：適配請求處理時長不一致的場景，避免長連接請求導致的節點過載，負載分發更均衡。
• 適用場景：請求處理耗時差異大的場景（如文件上傳、大數據查詢），例如視頻轉碼服務、數據分析接口，可有效避免單節點因長連接堆積而癱瘓。

三、算法選型對比與實踐建議

四大算法本質是 “均分策略” 與 “場景適配” 的平衡：輪詢 / 加權輪詢適合無狀態服務，側重簡單高效；IP 哈希 / 最少連接適合有狀態或耗時請求，側重動態均衡。實際部署中，需結合後端服務特性（是否無狀態、性能差異、請求耗時）選擇算法，同時搭配健康檢查、連接複用機制，才能實現負載均衡的最優效果。