Webエンジニア必須！ロードバランサー（ALB/Nginx）の基礎と実践ガイド

ロードバランサーとは？ALBとNginxによる負荷分散の仕組みと実践

サービスのアクセスが増えるにつれて、1台のサーバーで処理するには限界が来ます。そこで登場するのが「ロードバランサー」。本記事では、Webエンジニアが知っておくべきロードバランサーの基本、NginxやAWS ALB（Application Load Balancer）の役割と使い方を、実例を交えて徹底解説します。

1. ロードバランサーとは何か？

ロードバランサーは、複数のサーバー（バックエンド）にリクエストを分散して、高可用性・スケーラビリティを実現するためのミドルウェア／サービスです。

• トラフィックの集中を避けてサーバーの負荷を分散
• 障害時にも別サーバーへ切り替えることで可用性を確保
• HTTPS終端やヘッダー書き換え、パスルーティングも可能

2. ロードバランサーの主な種類

• ソフトウェア型： Nginx, HAProxy, Envoy など
• クラウド型： AWS ALB, GCP Load Balancer, Azure Application Gateway
• ハードウェア型： 物理アプライアンス（F5, A10など）

3. Nginxによるロードバランシング

Nginxは軽量なWebサーバーであり、強力なリバースプロキシ／ロードバランサー機能を備えています。

設定例

http {
  upstream backend {
    server backend1.example.com;
    server backend2.example.com;
  }

  server {
    listen 80;

    location / {
      proxy_pass http://backend;
    }
  }
}

主な機能

• ラウンドロビン、IPハッシュ、最小接続などの分散アルゴリズム
• ヘルスチェック（NGX Plus）
• SSL終端、Gzip圧縮、キャッシュ制御も可

4. AWS Application Load Balancer（ALB）

ALBはAWSが提供する第7層（アプリケーション層）のロードバランサーです。

• URLパスやホスト名に基づいたルーティング（例：/api/* → APIサーバー）
• HTTPS終端（証明書の自動管理）
• ターゲットグループによるバックエンドの管理
• CloudWatch連携でヘルスチェックやモニタリング可能

ALB構成例

• ALB → ターゲットグループ → EC2 / ECS / Lambda
• リスナー：HTTP(80) / HTTPS(443)
• 条件付きフォワーディング（ホスト、パス、ヘッダーなど）

5. NginxとALBの比較

項目	Nginx	ALB
提供形態	自ホスト型（VM/コンテナ）	AWSマネージド
ルーティング制御	柔軟（設定ファイル）	GUI/JSONで条件指定
SSL証明書管理	手動 or Let's Encrypt	AWS ACMと統合
コスト	低コスト	リクエスト/時間に応じた課金
導入の容易さ	サーバー必要	数クリックで導入可能

6. よく使われる分散アルゴリズム

• ラウンドロビン： 順番に割り振る（デフォルト）
• 最小接続： 最も接続数が少ないサーバーへ
• IPハッシュ： クライアントIPに基づいて固定

7. 関連知識

• スティッキーセッション： 同じユーザーを同じサーバーに維持する
• ヘルスチェック： 異常なサーバーを自動的に切り離す
• SSL終端： ロードバランサーでSSL通信を解除して内部はHTTP
• オートスケーリング： バックエンドのスケールアウトと連動可能

8. まとめ

ロードバランサーはWebシステムの安定運用と拡張性に欠かせない存在です。
小〜中規模ではNginx、大規模かつマネージド環境ではALBと、状況に応じて適切なツールを選定しましょう。

参考リンク

• NGINX公式ドキュメント
• AWS ALB公式ガイド
• MDN - Load balancingとは