百万级并发架构设计：LVS+Nginx+Keepalived 高可用方案

高并发是大型架构的核心，下面我重点详解百万级并发架构设计@mikechen

百万级并发架构设计

在互联网业务快速发展的背景下，系统需同时承载大量并发请求与高可用性要求。

面对百万级并发访问，单一服务器或单一软件难以满足性能与可靠性需求。

因此，构建一套基于负载均衡、反向代理与高可用机制的分布式架构成为必然选择。

通常采用以下设计：

LVS作为四层负载均衡器，工作于传输层，负责将客户端请求路由到后端的多台Nginx服务器，实现请求的高效分发。

Nginx作为七层负载均衡和反向代理服务器，部署在LVS之后，对请求进行更细粒度的处理和转发。

Nginx负责将请求分发给具体的应用服务器，并可实现动静分离、缓存和限流等功能。

LVS

LVS（Linux Virtual Server） 是 Linux 内核级的负载均衡解决方案，工作在传输层（TCP/UDP 层）。

LVS 运行在 Linux内核 空间，效率极高，可以轻松处理百万级甚至更高的并发连接。

优点：

性能极高，可处理百万并发连接;

内核级转发，资源消耗极低;

稳定可靠，被广泛用于大厂流量入口层。

通常选择 LVS-DR (Direct Routing) 模式，这是性能最高的模式。

后端服务器（Real Server，即 Nginx）直接将响应数据返回给客户端，避免了 LVS 成为瓶颈。

Keepalived

Keepalived，通过VRRP协议实现虚拟IP（VIP）的高可用管理。

当LVS主节点或Nginx某台服务器异常时，Keepalived实现主备切换，保障负载均衡系统无单点故障，快速恢复服务。

             ┌──────────────────────┐
             │    VIP (虚拟IP)     │
             └────────┬─────────────┘
                     │
      ┌──────────────┴──────────────┐
      │                             │
MASTER（LVS + Keepalived）    BACKUP（LVS + Keepalived）
      │                             │
      └───────────→ Nginx 集群 ←───────────┘
                         │
                      应用服务池

该方案保证：

LVS 故障可自动切换；

用户请求不感知宕机；

系统在高负载下仍保持稳定服务。

Nginx

Nginx作为七层负载均衡和反向代理服务器，部署在LVS之后，对请求进行更细粒度的处理和转发。

Nginx负责将请求分发给具体的应用服务器，并可实现动静分离、缓存和限流等功能。

比如：

HTTP 请求转发与代理;

静态内容缓存;

动态请求分发;

安全控制（限流、防护、鉴权）;

总之，基于 LVS + Nginx + Keepalived 的架构，以 LVS 的高性能四层转发。

Nginx 的灵活七层处理与 Keepalived 的高可用保障为核心，可以构建出满足百万级并发要求的高可用系统。