Выявлена недокументированная особенность балансировки нагрузки Nginx

Недавний анализ внутреннего устройства популярного веб-сервера Nginx выявил нюансы в работе его алгоритма балансировки запросов, которые могут приводить к неравномерному распределению трафика. Проблема проявляется после того, как один из бэкендов временно становится недоступным, а затем возвращается в строй. В такой ситуации первые запросы могут распределяться не в соответствии с заданными весовыми коэффициентами, отправляя непропорционально много обращений к менее нагруженным или "легковесным" серверам. Например, при настроенном отношении 10:1 первые десятки запросов после восстановления могут не следовать этому соотношению.

Разработчики выяснили, что официальная документация по модулю `upstream` Nginx не содержит подробного описания этого поведения. Источник информации нашелся непосредственно в исходном коде веб-сервера, в файле `ngx_http_upstream_round_robin.c` (версия release-1.31.3). В частности, ключевую роль в этом процессе играет внутренняя переменная `effective_weight`, которая не упоминается в общедоступных материалах и влияет на то, как система учитывает веса серверов после их возвращения в строй.

Эта особенность механизма smooth weighted round-robin может оказаться критичной для систем, где требуется строгое соответствие весовым коэффициентам сразу после восстановления бэкенда. Неравномерное распределение запросов, особенно на старте рабочего дня или после инцидента, может привести к перегрузке отдельных серверов, снижению производительности или задержкам, даже если общая система настроена с учетом необходимых весов. Понимание этого нюанса позволит администраторам и разработчикам более точно настраивать и мониторить работу балансировщиков Nginx, а также учитывать потенциальные отклонения в распределении трафика.