1. 前置环境准备
操作对象为Ubuntu 22.04系统，所有命令复制后直接执行即可，无需额外调整。
1.1 安装核心依赖工具
依次执行以下命令：
- 更新软件源：sudo apt update -y
- 安装Node.js与NPM：sudo apt install nodejs npm -y
- 安装Nginx：sudo apt install nginx -y
- 安装Docker（用于容器化拓展）：curl -fsSL https://get.docker.com | sudo sh
验证安装结果：执行node -v、nginx -v、docker --version，均输出版本号即为成功。
2. 搭建基础业务服务实例
本步骤生成2个独立服务实例，用于后续负载均衡验证。
2.1 编写服务代码
创建目录并初始化项目：
- mkdir -p ~/expand-service && cd ~/expand-service
- npm init -y（自动生成package.json）
- npm install express --save（安装Web框架）
创建完整业务代码文件app.js：
```
const express = require('express');
const app = express();
const port = process.argv[2] || 3000;
// 健康检查接口
app.get('/health', (req, res) => res.status(200).send('ok'));
// 业务数据接口，返回服务实例标识
app.get('/api/data', (req, res) => res.json({service: `instance-${port}`, timestamp: Date.now()}));
app.listen(port, () => console.log(`Service running on port ${port}`));
```
2.2 启动双实例服务
在当前目录执行以下命令，启动2个端口不同的服务：
- node app.js 3001（第一个实例，端口3001）
- 新开终端执行node app.js 3002（第二个实例，端口3002）
验证实例正常：分别执行curl http://localhost:3001/api/data和curl http://localhost:3002/api/data，均返回带对应端口的JSON结果即为成功。
3. 配置Nginx负载均衡实现基础拓展
通过Nginx反向代理将请求分发到不同服务实例，实现水平拓展的核心逻辑。
3.1 编写Nginx负载均衡配置
创建独立配置文件避免修改主配置：
- sudo nano /etc/nginx/conf.d/load_balance.conf（用nano编辑器打开文件）
- 粘贴以下完整配置：
```
http {
upstream backend_servers {
server 127.0.0.1:3001;
server 127.0.0.1:3002;
后续新增实例直接在此添加，无需修改其他配置
}
server {
listen 80;
server_name _;
location /api/ {
proxy_pass http://backend_servers;
proxy_set_header Host $host;
proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
}
location /health {
proxy_pass http://backend_servers/health;
}
}
}
```
保存退出nano：按Ctrl+O回车，再按Ctrl+X。
3.2 加载并验证配置
- sudo nginx -t（测试配置是否合法）
- sudo systemctl restart nginx（重启Nginx生效）
验证负载均衡：执行curl http://localhost/api/data，连续多次执行，会交替返回instance-3001和instance-3002的结果，说明分发正常。
4. 容器化拓展（进阶实操）
将服务封装为Docker容器，实现新增实例仅需1条命令，进一步简化拓展流程。
4.1 编写Dockerfile
在~/expand-service目录创建文件Dockerfile，内容如下：
```
FROM node:18-alpine
WORKDIR /app
COPY package.json .
RUN npm install
COPY . .
EXPOSE 3000
CMD ["node", "app.js", "3000"]
```
4.2 构建镜像并运行容器
- docker build -t expand-service .（构建服务镜像）
- 运行2个容器实例，端口映射到本地3001、3002：
- docker run -d -p 3001:3000 expand-service
- docker run -d -p 3002:3000 expand-service
验证容器状态：执行docker ps，看到2个运行中的容器，端口对应即为成功。此时Nginx配置无需修改，直接通过80端口请求即可实现负载均衡。
5. 核心拓展能力验证
新增第3个服务实例，验证水平拓展的便捷性：
- 运行第三个容器实例：docker run -d -p 3003:3000 expand-service
- 修改Nginx配置：打开
/etc/nginx/conf.d/load_balance.conf，在upstream块新增一行server 127.0.0.1:3003;
- 重新加载Nginx：sudo systemctl reload nginx
拓展验证：连续执行5次curl http://localhost/api/data，结果会出现instance-3001、3002、3003的交替返回，说明新增实例已自动加入负载均衡，水平拓展生效。
6. 实操关键注意事项
- 所有涉及权限的命令必须加sudo，避免执行失败
- Nginx配置修改后必须先执行nginx -t验证，再重启或重载
- Docker容器的主机端口（-p参数后）不能重复，否则会端口冲突
- 若拓展到多服务器，只需在upstream块添加对应服务器的公网IP和端口即可，无需修改服务代码
- 默认负载均衡为轮询策略，高并发场景可根据需求添加ip_hash策略，新手用默认即可
