在 nginx 的 upstream 模块中，`least_conn`（最少连接数）算法与 `backup`（备用节点）结合使用时，nginx 会优先将请求分配给当前活跃连接数最少的非备用节点。只有当所有非备用节点都不可用（宕机或达到最大连接限制）时，流量才会被转发到标记为 `backup` 的节点。这种组合确保了在主节点集群负载较低时实现负载均衡，而在主节点全部失效时提供高可用性保障。
least_conn 算法在非备用节点间如何工作
当上游配置包含多个普通节点和一个备用节点时，`least_conn` 算法仅在所有非备用节点之间进行比较和选择。Nginx 会实时计算每个非备用节点的当前活跃连接数，并将新请求发送给其中连接数最少的那个节点。如果多个非备用节点的连接数相同，则通常采用加权轮询的方式进一步分发。备用节点在此阶段完全处于静默状态，不参与任何连接数的统计或竞争。
upstream backend {
least_conn;
server 192.168.1.10:8080 weight=5;
server 192.168.1.11:8080 weight=3;
server 192.168.1.12:8080 backup;
}
在上述配置中，`192.168.1.10` 和 `192.168.1.11` 是活动节点。假设 `192.168.1.10` 有 10 个连接，`192.168.1.11` 有 5 个连接，新请求会被发给 `192.168.1.11`。`192.168.1.12` 不会接收任何流量，除非前两个节点都被标记为 down。
backup 节点何时会被激活
`backup` 节点仅在 Nginx 认为所有非备用节点均不可用时才会被激活。这通常发生在两种情况：一是非备用节点所在的服务器宕机，Nginx 的健康检查机制将其标记为 down；二是非备用节点达到了配置的 `max_fails` 或 `fail_timeout` 阈值，导致其在指定时间内被视为不可用。一旦所有非备用节点都进入不可用状态，Nginx 会将所有新请求路由到 `backup` 节点。当非备用节点恢复健康后，流量会自动切回主集群，`backup` 节点再次变为静默状态。
# 模拟非备用节点故障后的行为 # 假设 192.168.1.10 和 192.168.1.11 均返回 502 错误 # 且 max_fails=1, fail_timeout=10s # 第一次失败后，节点被标记为暂时不可用 # 第二次失败（或在 fail_timeout 内持续失败），节点彻底 down # 此时所有流量转向 192.168.1.12:8080 server 192.168.1.10:8080 max_fails=1 fail_timeout=10s; server 192.168.1.11:8080 max_fails=1 fail_timeout=10s; server 192.168.1.12:8080 backup;
通过设置 `max_fails` 和 `fail_timeout`，可以控制 Nginx 对非备用节点故障的判断灵敏度。在 `least_conn` 模式下，即使某个非备用节点连接数很少，但如果它频繁返回错误，Nginx 仍会将其剔除出可用池，最终可能触发 `backup` 节点的接管。这种机制保证了在主集群整体不稳定时，备用节点能够承接流量，避免服务完全中断。
当所有非备用节点连接数相等时如何选择
在 `least_conn` 算法中，如果所有非备用节点的当前活跃连接数完全相同，Nginx 会根据配置的 `weight` 权重进行加权轮询。例如，若 `192.168.1.10` 权重为 5，`192.168.1.11` 权重为 3，且两者连接数均为 0，则 Nginx 会以 5:3 的比例在这两个节点间分配请求。这种设计允许管理员根据服务器性能差异调整流量分布，同时在连接数均衡时保持负载的均匀性。备用节点在此过程中依然不参与选择，直到主节点全部不可用。
