面试题：Node.js负载均衡基础

Question

请简述在Node.js应用中，使用负载均衡提升系统稳定性的基本原理，并且列举至少两种常见的Node.js负载均衡实现方式及其优缺点。

Answer 1

负载均衡提升系统稳定性的基本原理

在Node.js应用中，负载均衡通过将客户端请求均匀分配到多个Node.js服务器实例上，避免单个服务器因请求过多而负载过高甚至崩溃。当某个服务器出现故障时，负载均衡器能够自动检测并将请求转发到其他正常运行的服务器，从而保证整个系统的正常运行，提升稳定性。同时，多服务器并行处理请求可以利用多核CPU等硬件资源，提高整体的处理能力和响应速度。

常见的Node.js负载均衡实现方式及其优缺点

1. Node.js集群（Cluster）模块

• 优点：
  • 简单易用，Node.js内置模块，无需额外引入第三方库。
  • 可以充分利用多核CPU资源，提升应用性能。
  • 自动管理子进程，当某个子进程崩溃时，主进程能够自动重启它。
• 缺点：
  • 只适用于单个Node.js应用内的负载均衡，无法对多个不同应用进行负载均衡。
  • 负载均衡算法相对简单，主要基于Round - Robin（轮询），在某些复杂场景下可能无法达到最优分配。

2. Nginx反向代理实现负载均衡

• 优点：
  • 性能高，Nginx本身就是高性能的Web服务器和反向代理服务器，能够处理大量并发请求。
  • 支持多种负载均衡算法，如轮询、加权轮询、IP哈希等，可以根据不同场景选择合适算法。
  • 可对多个不同的Node.js应用甚至不同类型的后端服务进行统一负载均衡。
• 缺点：
  • 增加了系统架构的复杂性，需要额外配置和维护Nginx服务器。
  • 与Node.js应用耦合度相对较低，排查问题时可能涉及多个层面。