Nginx 健康检查机制，涵盖被动检测、主动检测、慢启动等核心功能，并结合配置示例说明其实现原理和应用场景。

一、被动健康检查（Passive Health Checks）

原理
通过监控客户端请求的 实际响应结果 自动屏蔽故障节点。当请求失败达到阈值时，Nginx 暂时将故障服务器移出负载均衡池，避免后续请求继续发送到该节点。

核心参数

• max_fails: 在 fail_timeout 时间窗口内允许的最大失败次数（默认 1）。
• fail_timeout: 包含两个含义： 统计失败次数的窗口时间（如 30s 内）。 服务器被屏蔽的持续时间（默认 10s）。

配置示例

upstream backend {
    server backend1.example.com max_fails=3 fail_timeout=30s;
    server backend2.example.com;
}

• 行为：若 backend1 在 30 秒内连续失败 3 次，Nginx 将其标记为不可用并暂停转发请求 30 秒。
• 注意：单服务器组中参数无效（无备用节点可切换）。

二、主动健康检查（Active Health Checks）（NGINX Plus 专属）

原理
定期向服务器发送 独立探活请求，主动检测节点健康状态。支持自定义检测条件（如状态码、响应头、响应体）。

基础配置

http {
    upstream backend {
        zone backend 64k;  # 共享内存区，用于多进程同步状态
        server backend1.example.com;
        server backend2.example.com;
    }

    server {
        location / {
            proxy_pass http://backend;
            health_check;  # 默认每5秒检测一次根路径"/"
        }
    }
}

• 默认规则：每 5 秒发送 GET / 请求，响应状态码为 200-399 则标记为健康。

高级参数

health_check interval=10s fails=3 passes=2 port=8080 uri=/health;

• interval: 检测间隔时间（默认 5s）。
• fails: 标记节点故障需连续失败次数（默认 1）。
• passes: 节点恢复需连续成功次数（默认 1）。
• port: 指定检测端口（如 8080）。
• uri: 自定义探活路径（如 /health）。

三、慢启动（Slow Start）（NGINX Plus 专属）

应用场景
防止故障恢复的服务器被瞬间流量压垮。通过逐步增加权重，让服务器在恢复后缓慢承接流量。

配置示例

upstream backend {
    server backend1.example.com slow_start=30s;  # 30秒内权重从0恢复至正常值
    server backend2.example.com;
}

• 行为：backend1 恢复后，30 秒内从零开始逐步增加流量负载。

四、自定义健康条件（Custom Conditions）（NGINX Plus 专属）

通过 match 块定义复杂的健康判定规则，支持状态码、响应头、响应体匹配。

示例：检测特定响应内容

http {
    match server_ok {
        status 200-399;              # 状态码在200-399范围内
        header Content-Type =~ "json";  # 响应头包含"json"
        body !~ "error";             # 响应体不包含"error"
    }

    server {
        location / {
            proxy_pass http://backend;
            health_check match=server_ok;  # 应用自定义规则
        }
    }
}

五、强制健康检查（Mandatory Checks）（NGINX Plus 专属）

应用场景
新加入的服务器（如通过 API 或 DNS 动态添加）必须通过健康检查后才能接收流量。

配置示例

upstream backend {
    zone backend 64k;
    server backend1.example.com slow_start=30s;
}

server {
    location / {
        proxy_pass http://backend;
        health_check mandatory persistent;  # 强制检测 + 持久化状态
    }
}

• mandatory: 新服务器必须通过检测才能加入负载均衡。
• persistent: 配置重载时保留服务器状态（如之前已健康则跳过检测）。

六、协议扩展支持

Nginx Plus 支持对以下协议的健康检查：

• HTTP/HTTPS
• TCP/UDP
• FastCGI、memcached、SCGI、uwsgi

七、最佳实践与注意事项

1. 共享内存区 (zone)
   必须为 upstream 块定义共享内存，确保多进程间状态同步。
2. upstream backend {
   zone backend 64k; # 64KB共享内存
   server backend1.example.com;
   }
3. 连接复用优化
   对 TLS 上游启用连接复用，减少握手开销：
4. location / {
   proxy_http_version 1.1;
   proxy_set_header Connection "";
   proxy_pass https://backend;
   health_check keepalive_time=60s; # 连接保持60秒
   }
5. 被动检查与主动检查结合
6. 被动检查适用于实时流量监控。
7. 主动检查用于低频但精准的探活。

八、开源版 vs Plus 版功能对比

通过合理配置健康检查机制，可显著提升服务可用性和容错能力，尤其在高并发或分布式系统中至关重要。

参考：

https://docs.nginx.com/nginx/admin-guide/load-balancer/http-health-check/