高并发负载均衡设计:四层 LVS + 七层 Nginx 架构图解!

高并发是大型架构的核心,下面我详解高并发负载架构设计@mikechen

高并发负载架构

在高并发系统中,单台服务器的处理能力有限,难以应对大量用户请求(如秒杀、直播、电商大促等场景)。

负载均衡(Load Balancing),通过将用户请求分发到多台服务器,可以极大的提升并发性能。

高并发场景下,常用负载均衡架构,是将四层负载均衡(LVS)和七层负载均衡(Nginx)结合使用。

高并发负载均衡设计:四层 LVS + 七层 Nginx 架构图解!

LVS (Linux Virtual Server) 作为核心四层负载均衡器,主要负责TCP/IP层面的大规模连接分发,处理性能极高,能够承载海量请求。

Nginx在七层进行HTTP协议层的智能调度,支持基于URL、Header等内容的细粒度路由,并能处理HTTPS终端及缓存等功能。

该组合架构通过分层设计,实现了网络层快速转发和应用层精细流量控制,既保证了性能又提升了灵活性和可扩展性。

 

LVS

LVS(Linux Virtual Server),是基于 Linux 内核的高性能负载均衡解决方案。

工作在 传输层(第4层),支持 TCP 和 UDP 协议。

由章文嵩博士开发,现已成为大型互联网公司(如淘宝、京东)的主流调度器。

LVS 不解析应用层数据,而是根据 IP + 端口 进行转发。

高并发负载均衡设计:四层 LVS + 七层 Nginx 架构图解!

它通过内核模块(ip_vs)实现请求的转发与分流。

客户端请求到达 LVS → LVS 根据算法选择一台真实服务器(Real Server) → 将请求转发过去。

性能极高,可轻松支撑百万级并发;

内核态转发,延迟极低。

 

Nginx

LVS 部署在最前端,作为流量的入口和高稳定性的保障

它以极快的速度,将海量的四层流量均匀地分发到后端的 Nginx 服务器集群。

Nginx 集群部署在 LVS 之后,作为应用的反向代理和逻辑处理层

高并发负载均衡设计:四层 LVS + 七层 Nginx 架构图解!

┌──────────────────────┐
│      用户请求层      │
└────────┬───────────┘
         │
         ▼
┌──────────────────────┐
│ 四层负载均衡:LVS     │
│(高性能转发、主备高可用)│
└────────┬───────────┘
         │
         ▼
┌──────────────────────┐
│ 七层负载均衡:Nginx   │
│(反向代理、路由、缓存)│
└────────┬───────────┘
         │
         ▼
┌──────────────────────┐
│  应用服务器集群       │
│(App1 / App2 / App3)│
└──────────────────────┘

它接收 LVS 分发的流量,完成 SSL 卸载、动静分离、灰度发布等复杂逻辑后,再将请求转发给最终的业务应用服务器。

LVS 层: 专注网络转发,提供极高吞吐与可用性。

Nginx 层: 专注应用层分发,支持动态路由、缓存、限流、熔断等高级功能。

陈睿mikechen

10年+大厂架构经验,资深技术专家,就职于阿里巴巴、淘宝、百度等一线互联网大厂。

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