来源丨经授权转自 程序员小富（ID：chengxy-nds）
知乎上看到一个问题，说 Nginx 的 upstream 不就是负载均衡嘛，配几台后端机器，请求自动分发，和 Nacos、Eureka 这些注册中心干的事有什么本质区别？为什么还要额外引入一整套服务注册发现的东西？
这个问题热度挺高，其实这个问题问得挺好好，因为很多人对这个似是而非，感觉挺明白，面试问他他又不知道怎么组织语言。
Nginx和注册中心解决的他就不是一个问题啊！
Nginx 解决的是「请求该转发给谁」，属于转发规则；注册中心解决的是「后端服务实例的状态」，属于实时状态感知。
Nginx 负载均衡的不足
Nginx 负载均衡缺点很明显，实例列表是写死的，Nginx 做负载均衡的配置大家都见过，非常的简单
upstream order-service{
server192.168.1.10
:8080;
server192.168.1.11:8080;
server192.168.1.12:8080;
}
server{
location/api/orders{
proxy_passhttp://order-service;
}
}
三台机器轮询转发，服务数量少、实例基本不变动的情况下，这完全没问题。
问题是这个列表是静态的，写死在配置文件里了。
我每次后端实例变化，比如扩容加机器、缩容摘机器、某台挂了，就需要修改配置文件，然后执行 nginx -s reload，如果部署了多台 Nginx，每台都得改，比较麻烦。
机器少的时候这还能接受，微服务都几十个服务打底、每个服务多个实例、还要支持弹性扩缩容，靠手工改配置，上个线那肯定要通宵啊！
Nginx 感知不到实例挂了
Nginx 有被动健康检查机制，后端连续返回错误时，会把那台机器暂时摘掉。但这个机制有个前提：必须有真实请求打过去失败了，才能发现这台机器有问题。
举个具体场景：
T1 和 T2 的请求是用真实用户的流量去试错的，在这段时间内所有打到 .11 的请求全部超时。
注册中心的机制不一样
服务实例启动后会持续向注册中心发送心跳，默认 5 秒一次。心跳超时没收到，注册中心直接把这个实例从注册表里摘掉。消费方下次拉取实例列表时，这个实例就已经不在了，整个过程不需要用真实流量去探路。
Nginx 开源版没有主动健康检查，商业版 Nginx Plus 有，你也可以装 nginx_upstream_check_module 来补，但那又引入了额外的运维负担，问题只是转移了，没有根本解决。
弹性扩缩容 Nginx 做不到
云环境下，实例数量随时在变，没法处理。
业务高峰期自动扩容，从 3 个实例扩到 20 个，低峰期缩回去，发版时滚动更新，旧实例下线、新实例上线。K8s 上的 Pod 被驱逐后在另一个节点重新调度，IP 直接变了，每一次变化，Nginx 的 upstream 列表都需要同步更新。
靠人工或脚本去改配置再 reload，这条路在自动化伸缩的场景下根本走不通，根本不知道什么时候扩了、扩到哪台机器、IP 是什么。
注册中心解决的就是这个问题，实例启动时自动向注册中心注册自己的 IP 和端口，实例下线时自动注销，心跳断了自动被摘除。
消费方持续订阅注册中心的变更，实例列表实时更新，整个过程不需要任何人工介入。
对比一下两种流程：
一个是秒级自动完成，一个是分钟级人工操作，而且依赖人不出错。
服务间调用全走 Nginx？
Nginx 是中心化的反向代理，如果微服务之间的所有内部调用都经过 Nginx，调用链路是：
服务A → Nginx → 服务B
微服务架构下，服务间调用非常频繁，订单服务可能同时依赖库存服务、用户服务、优惠服务。如果所有内部流量都经 Nginx 中转，Nginx 的吞吐量就成了整个系统的天花板，而且多了一跳网络转发，延迟也上去了。
有了注册中心，服务间调用走的是客户端负载均衡：
去掉 Nginx 这一跳之后，延迟减少，也消除了 Nginx 单点的风险。每个服务自己做负载均衡，负载分散到各个调用方。
Spring Cloud 里的 Spring Cloud LoadBalancer 就是干这个的。从 Nacos 或 Eureka 拉实例列表，在客户端本地做负载均衡，然后直接发请求过去。
这些 Nginx 很难做
注册中心不只是存 IP 和端口，每个实例注册时还可以带元数据：
{
"serviceName": "order-service",
"ip": "192.168.1.10",
"port": 8080,
"metadata": {
"version": "v2",
"region": "shanghai",
"env": "gray",
"weight": 80
}
}
基于这些元数据能做一些 Nginx 做不到，或者实现起来很麻烦的事。
灰度发布
v1 和 v2 同时在线，希望 95% 流量走 v1，5% 走 v2。在注册中心里给 v2 的实例打上
version=v2 的标签，消费方路由规则按标签分流，配置改一下就生效。Nginx 实现同样效果要写 split_clients 或者 Lua 脚本，每次版本变更还得改配置再 reload。
同机房优先调用
服务在上海和北京都有实例，希望上海的请求优先打上海的实例，减少跨机房网络延迟。注册中心里每个实例带 region 元数据，消费方按 region 就近路由，直接配置路由策略就行。
这个需求放在 Nginx 上要做额外的 geo 路由配置，实现起来繁琐。
动态权重调整
某个实例性能差一些，想降低它的流量权重。Nacos 控制台上直接改权重，秒级生效，不需要改任何配置文件。Nginx 改 weight 参数还得 reload。
这几个需求在微服务场景下都很常见，注册中心天然支持，Nginx 要实现得费很大力气。
Nginx 适合的场景
Nginx 是必须要有的，Nginx 和注册中心不是互相替代的关系，分工不同。
外部用户请求进入系统，走 Nginx 或 API Gateway——统一入口、SSL 终止、限流、WAF，这是 Nginx 的主场，没有任何东西能替代它。
微服务内部互相调用，走注册中心加客户端负载均衡——动态发现实例、直连、去中心化。
两者各管一段，没有重叠，也不需要选择。
如果你的系统就三五个服务、实例基本不变动，Nginx 完全够用，不需要引入注册中心。注册中心是解决动态环境下实例管理问题的，规模上不去的时候引入反而增加复杂度。
说在最后
Nginx 负责把外部请求转进来，注册中心就是负责让内部服务知道彼此在哪、还活着没有。服务实例数量一多、变化频率一高，静态的 upstream 列表就跟不上了，需要一个能实时感知变化的动态机制。
