百萬并發架構設計:LVS+Nginx+SpringCloudGateway
百萬并發設計
面對百萬并發,首要任務是在流量接入層進行極致優化和分流。
接入層(LVS + Keepalived):使用 LVS(四層負載均衡)作為第一道防線。
利用其內核態轉發的高性能和 Keepalived 實現的高可用性,快速分發海量tcp/udp連接。
在 LVS 之后,部署 Nginx ,這一層負責七層負載均衡。
將復雜的業務邏輯處理從 LVS 分離,提高 LVS 的效率。
最后,作為所有微服務對外的統一入口,網關必須具備極高的性能和彈性。
負載并發設計
百萬并發下,流量入口易成瓶頸,單層負載(如純Nginx)難以支撐峰值。
為應對突發與持續的海量請求,采用多層負載均衡架構可分擔網絡與應用壓力。

upstream microservices {
least_conn;# 最少連接算法,優化高并發
server 192.168.1.10:8080 weight=3 max_fails=3 fail_timeout=10s;
server 192.168.1.11:8080 weight=2;
keepalive 32;# 連接池復用,提升吞吐
}
server {
listen 80;
location /api/{
proxy_pass http://microservices;
proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
health_check interval=3 fails=2 uri=/actuator/health;
}
}第一層:通常使用LVS(Linux Virtual Server),在四層轉發(L4)。
實現高性能、低開銷的調度,負責將流量快速分發到集群入口。
第二層以Nginx等反向代理在七層(L7)進行智能路由、緩存靜態內容與做SSL終端。
LVS負責高吞吐與連接分發,Nginx負責HTTP層的會話保持、請求過濾與緩存。
兩者協同,可顯著提高并發承載能力并降低單點瓶頸風險。
微服務網關架構
網關作為微服務統一入口,在百萬并發下需處理認證、路由和流量整形。
Spring Cloud Gateway(基于WebFlux和Netty)取代Zuul。
承擔認證鑒權、協議轉換、路由聚合與統一限流等職責。

支持非阻塞I/O,單實例QPS超10萬,適合高并發場景。
設計要點:
高并發架構:Reactor模型+異步處理,避免線程阻塞。
動態路由使用Predicate(路徑/Header匹配)和Filter(限流/日志),集成Nacos服務發現實現負載均衡。
核心功能:JWT/OAuth認證、灰度發布(基于User-Agent)和緩存穿透防護。
與上游協同:Nginx卸載靜態資源,Gateway專注業務路由。
典型鏈路:客戶端→LVS/Nginx→Gateway→后端服務。
服務熔斷
面對高并發和不穩定的網絡環境,服務熔斷是關鍵保障。

熔斷器監控服務調用指標(如錯誤率、延遲),當異常超過閾值時,自動切斷調用鏈,防止故障擴散到整個系統。
通過快速失敗保護系統資源,避免雪崩效應,保證其余服務正常工作。
常用熔斷框架包括Sentinel、Hystrix…等。
服務降級
降級與限流是保障核心業務可用性的最后防線。

限流通過令牌桶、漏斗或計數器等算法控制進入系統的請求速率,防止資源耗盡;
降級則在資源緊張或服務不可用時,將非核心功能或耗時操作退化為輕量處理或靜態響應,從而優先保證關鍵路徑的可用性。





























