面試題一Nginx

面試題一Nginx

1. 什麼是Nginx？

   Nginx是一個高性能的 HTTP 和 反向代理 服務器，也是一個 IMAP/POP3/SMTP 代理服務器。因它的穩定性、豐富的功能集、示例配置文件和低系統資源的消耗而聞名。

2. 爲什麼使用Nginx？和Tomcat有什麼區別？

   nginx常用做靜態內容服務和代理服務器，直接外來請求轉發給後面的應用服務器（tomcat，Diango等），tomcat更多用來做一個應用容器，讓Java Web App泡在裏面的東西。嚴格意思上來講，Apache和Nginx應該叫做HTTP Server(靜態服務器)，而Tomcat是一個Applicants Server(動態服務器)，是一個Servlet/JSO應用的容器。

   Apache是同步多進程模型，一個連接對應一個進程，而Nginx是一步的，多個連接(萬級別)可以對應一個進程。

   Nginx輕量級，抗併發，處理靜態文件好，能夠支撐5萬併發連接，並且CPU、內存等資源消耗卻非常低，運行穩定。

3. Nginx的優缺點？

   優點：

   • 更快

     一方面在正常情況下，單次請求會得到更快的響應；另一方面，在高峯期(數以萬計的併發請求)，Nginx可以比其他Web服務器更快地響應請求。

   • 代理靈活，部署簡單

     可以通過端口代理和域名代理實現反向代理Nginx，安裝和配置比較簡單

   • 高可靠性

     用於反向代理，宕機的概率微乎其微

   • 低內存消耗

     一般情況下，10 000個非活躍的HTTP Keep-Alive連接在Nginx中僅消耗2.5MB的內存，這是Nginx支持高併發連接的基礎。

   • 單機支持10萬以上的併發連接

   • 熱部署

   • 最自由的BSD許可協議
     master管理進程與worker工作進程的分離設計，使得Nginx能夠提供熱部署功能，即可以在7×24小時不間斷服務的前提下，升級Nginx的可執行文件。當然，它也支持不停止服務就更新配置項、更換日誌文件等功能。

   缺點：

   • nginx處理動態請求是雞肋，一般動態請求要apache去做，nginx只適合靜態和反向
   • Nginx僅能支持http、https和Email協議，這樣就在適用範圍上面小些

4. 什麼是反向代理和負載均衡？

   使用Nginx實現反向代理，Nginx只做請求的轉發，後臺有多個Http服務器提供服務，Nginx的功能就是把請求轉發給後面的服務器，決定把請求轉發給誰

   負載均衡就是將負載較爲平均分配到各個服務器
   

5. Nginx負載均衡有幾種方式？

   nginx默認支持的策略：

   輪詢(默認使用策略)：

   ​ 根據Nginx配置文件中的順序，將請求按順序輪流地分配到後端服務器上

   upstream balance { 
   	server 114.215.83.4:8080; 
   	server 114.215.23.9:8080; 
   } 
   

   least_conn(最小連接數)：

   ​ Web請求會被轉發到連接數最少的服務器上，儘可能地提高後端服務的利用效率，將負載合理地分流到每一臺服務器。

   upstream balance { 
   	least_conn; 
   	server 114.215.83.4:8080; 
   	server 114.215.23.9:8080; 
   }
   

   weight(指定權重)

   ​ 權重越高的服務器被分配請求的概率越大，常用於後端服務器性能不均的情況下。

   upstream balance { 
   	server 114.215.83.4:8080 weight=8; 
   	server 114.215.23.9:8080 weight=2; 
   } 
   

   ip_hash(ip哈希)

   ​ 前述負載均衡策略中，同一客戶端連續的Web請求可能會被分發到不同的後端服務器進行處理，因此導致會話Session失效，ip_hash將同一客戶端連續的Web請求都會被分發到同一服務器進行處理。

   upstream balance { 
   	ip_hash; 
   	server 114.215.83.4:8080; 
   	server 114.215.23.9:8080; 
   }
   

   nginx需要第三方支持的策略：

   fair :

   ​ 按照服務器響應時間的長短來進行分發的，服務器響應時間越短的，優先分發。

   upstream backserver { 
   	server server1; 
   	server server2; 
   	fair; 
   }
   

   url_hash（url哈希）:

   ​ 按訪問url的hash結果來分配請求，使每個url定向到同一個後端服務器，後端服務器爲緩存時比較有效。

   upstream backserver { 
   	server squid1:3128; 
   	server squid2:3128; 
   	hash $request_uri; 
   	hash_method crc32; 
   } 
   
   

6. 爲什麼不使用多線程？

   Apache: 創建多個進程或線程，而每個進程或線程都會爲其分配cpu和內存（線程要比進程小的多，所以worker支持比perfork高的併發），併發過大會榨乾服務器資源。

   Nginx: 採用單線程來異步非阻塞處理請求（管理員可以配置Nginx主進程的工作進程的數量）(epoll)，不會爲每個請求分配cpu和內存資源，節省了大量資源，同時也減少了大量的CPU的上下文切換。所以才使得Nginx支持更高的併發。

7. Nginx是如何處理一個請求的呢？
   首先，nginx在啓動時，會解析配置文件，得到需要監聽的端口與ip地址，然後在nginx的master進程裏面先初始化好這個監控的socket，再進行listen然後再fork出多個子進程出來, 子進程會競爭accept新的連接。

   此時，客戶端就可以向nginx發起連接了。當客戶端與nginx進行三次握手，與nginx建立好一個連接後，此時，某一個子進程會accept成功，然後創建nginx對連接的封裝，即ngx_connection_t結構體接着，根據事件調用相應的事件處理模塊，如http模塊與客戶端進行數據的交換，最後，nginx或客戶端來主動關掉連接