Что такое модуль cluster в Node.js и для чего он используется?

Node.js выполняет JavaScript в одном потоке, поэтому одно ядро CPU обрабатывает всю нагрузку. Модуль cluster решает эту проблему: он позволяет запустить несколько процессов-воркеров, каждый из которых работает на отдельном ядре, а мастер-процесс распределяет между ними входящие соединения.

Как это работает

• Мастер-процесс вызывает cluster.fork() и создаёт воркеров.
• Воркеры могут слушать тот же порт, что и мастер, благодаря встроенному балансировщику.
• Если воркер падает, мастер может запустить новый.

Пример кода

const cluster = require('cluster');
const http = require('http');
const os = require('os');

if (cluster.isMaster) {
  const cpus = os.cpus().length;
  for (let i = 0; i < cpus; i++) cluster.fork();
  cluster.on('exit', (worker) => {
    console.log(`Worker ${worker.process.pid} died`);
    cluster.fork(); // перезапуск
  });
} else {
  http.createServer((req, res) => {
    res.end('Hello from worker ' + process.pid);
  }).listen(3000);
}

Такой подход даёт горизонтальное масштабирование на одном сервере. Однако cluster не заменяет полноценную оркестрацию (например, Kubernetes) и не решает проблемы с общим состоянием в памяти — воркеры изолированы.

Итог: cluster стоит применять, когда нужно задействовать все ядра CPU для повышения пропускной способности Node.js-сервера без изменения кода приложения.