在 Windows 使用 Nginx/HAProxy 实现负载均衡

在本实验中，我们将在 Windows 系统 上使用 Python 编写一个 TCP 服务器，并启动两个服务实例。然后使用 Nginx 或 HAProxy 作为负载均衡器，将来自多个客户端的请求分发到这两个服务实例上，验证负载均衡效果。

🧩 环境准备

• 操作系统：Windows 10 / Windows 11
• Python 3.x（建议使用 Python 3.10+）
• Nginx for Windows 或 HAProxy for Windows
• 10 个客户端（使用 Python 编写）

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一、Python TCP 服务器代码

📁 server.py

import socketdef start_server(port): server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) server_socket.bind((\'0.0.0.0\', port)) server_socket.listen(5) print(f\"Server started on port {port}\") while True: client_socket, addr = server_socket.accept() print(f\"Connection from {addr}\") data = client_socket.recv(1024) print(f\"Received: {data.decode()}\") response = f\"Response from server on port {port}\\n\" client_socket.sendall(response.encode()) client_socket.close()if __name__ == \"__main__\": import sys if len(sys.argv) != 2: print(\"Usage: python server.py \") sys.exit(1) port = int(sys.argv[1]) start_server(port)

🔧 启动两个服务实例

打开两个命令行窗口，分别运行：

# 第一个服务实例python server.py 8000# 第二个服务实例python server.py 8001

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二、使用 Nginx 做 TCP 负载均衡（Windows 版本）

Nginx Windows 版本默认 不包含 stream 模块，所以需要使用 第三方模块 或使用 WSL（推荐使用 WSL）。不过我们这里使用 Nginx for Windows 的 stream 模块支持版本。

1. 下载并安装 Nginx for Windows（含 stream 模块）

推荐使用 Nginx + stream module for Windows 或使用 XAMPP 中的 Nginx。

下载后解压到目录，例如：C:\\nginx

2. 配置 Nginx TCP 负载均衡

编辑 C:\\nginx\\conf\\nginx.conf，在文件末尾添加：

stream { upstream tcp_backend { least_conn; server 127.0.0.1:8000; server 127.0.0.1:8001; } server { listen 9000; proxy_pass tcp_backend; }}

3. 启动 Nginx

在命令行中进入 Nginx 目录并启动：

cd C:\\nginxstart nginx

检查是否启动成功：

nginx -t

如果配置正确，不会报错。

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三、使用 HAProxy 做 TCP 负载均衡（Windows 版本）

1. 下载并安装 HAProxy for Windows

前往 HAProxy 官方下载页面 或使用 HAProxy for Windows。

解压后放到 C:\\haproxy。

2. 配置 HAProxy

创建配置文件 C:\\haproxy\\haproxy.cfg：

global log 127.0.0.1 local0 log 127.0.0.1 local1 notice chroot C:/haproxy stats socket ipv4@127.0.0.1:9999 level admin stats timeout 30s user haproxy group haproxy daemondefaults log global mode tcp option tcplog timeout connect 5000ms timeout client 60000ms timeout server 60000msfrontend tcp_front bind *:9000 default_backend tcp_backbackend tcp_back balance leastconn server server1 127.0.0.1:8000 check server server2 127.0.0.1:8001 check

3. 启动 HAProxy

打开命令行，进入 HAProxy 目录并运行：

cd C:\\haproxyhaproxy.exe -f haproxy.cfg

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四、编写客户端测试负载均衡效果（Windows）

📁 client.py

import socketimport sysimport threadingdef send_request(client_id): client_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) client_socket.connect((\'127.0.0.1\', 9000)) message = f\"Hello from client {client_id}\" client_socket.sendall(message.encode()) response = client_socket.recv(1024).decode() print(f\"Client {client_id} received: {response}\") client_socket.close()if __name__ == \"__main__\": threads = [] for i in range(1, 11): # 启动10个客户端 t = threading.Thread(target=send_request, args=(i,)) threads.append(t) t.start() for t in threads: t.join()

🚀 运行客户端测试

python client.py

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五、查看服务器日志确认负载均衡效果

运行两个服务端（8000 和 8001），观察它们的输出日志，确认请求是否被交替分配。

示例输出（server.py）：

Connection from (\'127.0.0.1\', 54321)Received: Hello from client 1Connection from (\'127.0.0.1\', 54322)Received: Hello from client 2

如果两个服务端交替收到请求，说明负载均衡生效。

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六、常见问题与注意事项（Windows）

问题 解决方法 bind: permission denied 使用管理员权限运行 CMD socket.error: [WinError 10048] 确保端口未被占用 Nginx 启动失败 检查 nginx.conf 是否语法正确，关闭占用 80/9000 端口的程序 HAProxy 启动失败 检查配置文件路径、端口是否被占用 Windows 防火墙拦截 添加 Nginx/HAProxy 为允许通过防火墙的程序

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七、总结

工具 协议支持 负载均衡算法 Windows 支持 优点 Nginx TCP（需 stream 模块） least_conn, round-robin 有限（推荐使用 WSL） 易于配置，适合 HTTP/TCP 混合场景 HAProxy TCP least_conn, round-robin, uri 等 支持（需下载 Windows 版本） 专业 TCP 负载均衡器，功能丰富

有兴趣的还可以继续实现 HTTPS、限流、健康检查等功能！