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關(guān)于Nginx相關(guān)的面試硬核干貨!

jf_TEuU2tls ? 來源:CSDN ? 2023-01-08 10:28 ? 次閱讀

今天浩道跟大家分享關(guān)于Nginx相關(guān)的面試硬核干貨,要是每個(gè)人都掌握這些知識點(diǎn),那么15K+的offer基本就穩(wěn)了!

Nginx 是一款輕量級的 Web 服務(wù)器、反向代理服務(wù)器,由于它的內(nèi)存占用少,啟動極快,高并發(fā)能力強(qiáng),在互聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目中廣泛應(yīng)用。

那么關(guān)于 Nginx 的核心技術(shù)點(diǎn)有哪些呢?

2e855ef2-8ef0-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

什么是 Nginx?

Nginx 是一個(gè) 輕量級 / 高性能的反向代理 Web 服務(wù)器,用于 HTTP、HTTPS、SMTP、POP3 和 IMAP 協(xié)議。他實(shí)現(xiàn)非常高效的反向代理、負(fù)載平衡,他可以處理 2-3 萬并發(fā)連接數(shù),官方監(jiān)測能支持 5 萬并發(fā),現(xiàn)在中國使用 nginx 網(wǎng)站用戶有很多,例如:新浪、網(wǎng)易、 騰訊等。

Nginx 有哪些優(yōu)點(diǎn)?

  • 跨平臺、配置簡單。

  • 非阻塞、高并發(fā)連接:處理 2-3 萬并發(fā)連接數(shù),官方監(jiān)測能支持 5 萬并發(fā)。

  • 內(nèi)存消耗

  • ?。洪_啟 10 個(gè) Nginx 才占 150M 內(nèi)存。

  • 成本低廉,且開源。

  • 穩(wěn)定性高,宕機(jī)的概率非常小。

  • 內(nèi)置的健康檢查功能:如果有一個(gè)服務(wù)器宕機(jī),會做一個(gè)健康檢查,再發(fā)送的請求就不會發(fā)送到宕機(jī)的服務(wù)器了。重新將請求提交到其他的節(jié)點(diǎn)上

Nginx 應(yīng)用場景?

  • http 服務(wù)器。Nginx 是一個(gè) http 服務(wù)可以獨(dú)立提供 http 服務(wù)??梢宰鼍W(wǎng)頁靜態(tài)服務(wù)器。

  • 虛擬主機(jī)。可以實(shí)現(xiàn)在一臺服務(wù)器虛擬出多個(gè)網(wǎng)站,例如個(gè)人網(wǎng)站使用的虛擬機(jī)。

  • 反向代理,負(fù)載均衡。當(dāng)網(wǎng)站的訪問量達(dá)到一定程度后,單臺服務(wù)器不能滿足用戶的請求時(shí),需要用多臺服務(wù)器集群可以使用 nginx 做反向代理。并且多臺服務(wù)器可以平均分擔(dān)負(fù)載,不會應(yīng)為某臺服務(wù)器負(fù)載高宕機(jī)而某臺服務(wù)器閑置的情況。

  • nginz 中也可以配置安全管理、比如可以使用 Nginx 搭建 API 接口網(wǎng)關(guān), 對每個(gè)接口服務(wù)進(jìn)行攔截。

Nginx 怎么處理請求的?

server{#第一個(gè)Server區(qū)塊開始,表示一個(gè)獨(dú)立的虛擬主機(jī)站點(diǎn)
 listen  80;#提供服務(wù)的端口,默認(rèn)80
server_namelocalhost;#提供服務(wù)的域名主機(jī)名
location/{#第一個(gè)location區(qū)塊開始
roothtml;#站點(diǎn)的根目錄,相當(dāng)于Nginx的安裝目錄
indexindex.htmlindex.html;#默認(rèn)的首頁文件,多個(gè)用空格分開
}#第一個(gè)location區(qū)塊結(jié)果
  • 首先,Nginx 在啟動時(shí),會解析配置文件,得到需要監(jiān)聽的端口與 IP 地址,然后在 Nginx 的 Master 進(jìn)程里面先初始化好這個(gè)監(jiān)控的 Socket(創(chuàng)建 S ocket,設(shè)置 addr、reuse 等選項(xiàng),綁定到指定的 ip 地址端口,再 listen 監(jiān)聽)。

  • 然后,再 fork(一個(gè)現(xiàn)有進(jìn)程可以調(diào)用 fork 函數(shù)創(chuàng)建一個(gè)新進(jìn)程。由 fork 創(chuàng)建的新進(jìn)程被稱為子進(jìn)程) 出多個(gè)子進(jìn)程出來。

  • 之后,子進(jìn)程會競爭 accept 新的連接。此時(shí),客戶端就可以向 nginx 發(fā)起連接了。當(dāng)客戶端與 nginx 進(jìn)行三次握手,與 nginx 建立好一個(gè)連接后。此時(shí),某一個(gè)子進(jìn)程會 accept 成功,得到這個(gè)建立好的連接的 Socket ,然后創(chuàng)建 nginx 對連接的封裝,即 ngx_connection_t 結(jié)構(gòu)體。

  • 接著,設(shè)置讀寫事件處理函數(shù),并添加讀寫事件來與客戶端進(jìn)行數(shù)據(jù)的交換。

  • 最后,Nginx 或客戶端來主動關(guān)掉連接,到此,一個(gè)連接就壽終正寢了。

Nginx 是如何實(shí)現(xiàn)高并發(fā)的?

如果一個(gè) server 采用一個(gè)進(jìn)程 (或者線程) 負(fù)責(zé)一個(gè) request 的方式,那么進(jìn)程數(shù)就是并發(fā)數(shù)。那么顯而易見的,就是會有很多進(jìn)程在等待中。等什么?最多的應(yīng)該是等待網(wǎng)絡(luò)傳輸。

而 Nginx 的異步非阻塞工作方式正是利用了這點(diǎn)等待的時(shí)間。在需要等待的時(shí)候,這些進(jìn)程就空閑出來待命了。因此表現(xiàn)為少數(shù)幾個(gè)進(jìn)程就解決了大量的并發(fā)問題。

Nginx 是如何利用的呢,簡單來說:同樣的 4 個(gè)進(jìn)程,如果采用一個(gè)進(jìn)程負(fù)責(zé)一個(gè) request 的方式,那么,同時(shí)進(jìn)來 4 個(gè) request 之后,每個(gè)進(jìn)程就負(fù)責(zé)其中一個(gè),直至?xí)掙P(guān)閉。期間,如果有第 5 個(gè) request 進(jìn)來了。就無法及時(shí)反應(yīng)了,因?yàn)?4 個(gè)進(jìn)程都沒干完活呢,因此,一般有個(gè)調(diào)度進(jìn)程,每當(dāng)新進(jìn)來了一個(gè) request ,就新開個(gè)進(jìn)程來處理。

回想下,BIO 是不是存在醬紫的問題?

Nginx 不這樣,每進(jìn)來一個(gè) request ,會有一個(gè) worker 進(jìn)程去處理。但不是全程的處理,處理到什么程度呢?處理到可能發(fā)生阻塞的地方,比如向上游(后端)服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā) request ,并等待請求返回。那么,這個(gè)處理的 worker 不會這么傻等著,他會在發(fā)送完請求后,注冊一個(gè)事件:“如果 upstream 返回了,告訴我一聲,我再接著干”。于是他就休息去了。此時(shí),如果再有 request 進(jìn)來,他就可以很快再按這種方式處理。而一旦上游服務(wù)器返回了,就會觸發(fā)這個(gè)事件,worker 才會來接手,這個(gè) request 才會接著往下走。

這就是為什么說,Nginx 基于事件模型。

由于 web server 的工作性質(zhì)決定了每個(gè) request 的大部份生命都是在網(wǎng)絡(luò)傳輸中,實(shí)際上花費(fèi)在 server 機(jī)器上的時(shí)間片不多。這是幾個(gè)進(jìn)程就解決高并發(fā)的秘密所在。即:

webserver 剛好屬于網(wǎng)絡(luò) IO 密集型應(yīng)用,不算是計(jì)算密集型。

異步,非阻塞,使用 epoll ,和大量細(xì)節(jié)處的優(yōu)化。也正是 Nginx 之所以然的技術(shù)基石。

什么是正向代理?

一個(gè)位于客戶端和原始服務(wù)器 (origin server) 之間的服務(wù)器,為了從原始服務(wù)器取得內(nèi)容,客戶端向代理發(fā)送一個(gè)請求并指定目標(biāo)(原始服務(wù)器),然后代理向原始服務(wù)器轉(zhuǎn)交請求并將獲得的內(nèi)容返回給客戶端。

客戶端才能使用正向代理。正向代理總結(jié)就一句話:代理端代理的是客戶端。例如說:我們使用的 OpenVPN 等等。

什么是反向代理?

反向代理(Reverse Proxy)方式,是指以代理服務(wù)器來接受 Internet 上的連接請求,然后將請求,發(fā)給內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)上的服務(wù)器并將從服務(wù)器上得到的結(jié)果返回給 Internet 上請求連接的客戶端,此時(shí)代理服務(wù)器對外就表現(xiàn)為一個(gè)反向代理服務(wù)器。

反向代理總結(jié)就一句話:代理端代理的是服務(wù)端。

反向代理服務(wù)器的優(yōu)點(diǎn)是什么?

反向代理服務(wù)器可以隱藏源服務(wù)器的存在和特征。它充當(dāng)互聯(lián)網(wǎng)云和 web 服務(wù)器之間的中間層。這對于安全方面來說是很好的,特別是當(dāng)您使用 web 托管服務(wù)時(shí)。

Nginx 目錄結(jié)構(gòu)有哪些?

tree/usr/local/nginx
/usr/local/nginx
├──client_body_temp
├──conf#Nginx所有配置文件的目錄
│├──fastcgi.conf#fastcgi相關(guān)參數(shù)的配置文件
│├──fastcgi.conf.default#fastcgi.conf的原始備份文件
│├──fastcgi_params#fastcgi的參數(shù)文件
│├──fastcgi_params.default
│├──koi-utf
│├──koi-win
│├──mime.types#媒體類型
│├──mime.types.default
│├──nginx.conf#Nginx主配置文件
│├──nginx.conf.default
│├──scgi_params#scgi相關(guān)參數(shù)文件
│├──scgi_params.default
│├──uwsgi_params#uwsgi相關(guān)參數(shù)文件
│├──uwsgi_params.default
│└──win-utf
├──fastcgi_temp#fastcgi臨時(shí)數(shù)據(jù)目錄
├──html#Nginx默認(rèn)站點(diǎn)目錄
│├──50x.html#錯(cuò)誤頁面優(yōu)雅替代顯示文件,例如當(dāng)出現(xiàn)502錯(cuò)誤時(shí)會調(diào)用此頁面
│└──index.html#默認(rèn)的首頁文件
├──logs#Nginx日志目錄
│├──access.log#訪問日志文件
│├──error.log#錯(cuò)誤日志文件
│└──nginx.pid#pid文件,Nginx進(jìn)程啟動后,會把所有進(jìn)程的ID號寫到此文件
├──proxy_temp#臨時(shí)目錄
├──sbin#Nginx命令目錄
│└──nginx#Nginx的啟動命令
├──scgi_temp#臨時(shí)目錄
└──uwsgi_temp#臨時(shí)目錄

Nginx 配置文件 nginx.conf 有哪些屬性模塊?

worker_processes  1;#worker進(jìn)程的數(shù)量
events{#事件區(qū)塊開始
 worker_connections  1024;#每個(gè)worker進(jìn)程支持的最大連接數(shù)
}#事件區(qū)塊結(jié)束
http{#HTTP區(qū)塊開始
 include  mime.types;#Nginx支持的媒體類型庫文件
 default_type application/octet-stream;#默認(rèn)的媒體類型
 sendfile on;#開啟高效傳輸模式
 keepalive_timeout 65;#連接超時(shí)
server{#第一個(gè)Server區(qū)塊開始,表示一個(gè)獨(dú)立的虛擬主機(jī)站點(diǎn)
 listen  80;#提供服務(wù)的端口,默認(rèn)80
 server_name localhost;#提供服務(wù)的域名主機(jī)名
location/{#第一個(gè)location區(qū)塊開始
 root  html;#站點(diǎn)的根目錄,相當(dāng)于Nginx的安裝目錄
 index index.html index.htm;#默認(rèn)的首頁文件,多個(gè)用空格分開
}#第一個(gè)location區(qū)塊結(jié)果
 error_page 500502503504 /50x.html;#出現(xiàn)對應(yīng)的http狀態(tài)碼時(shí),使用50x.html回應(yīng)客戶
location=/50x.html{#location區(qū)塊開始,訪問50x.html
 root  html;#指定對應(yīng)的站點(diǎn)目錄為html
}
}
......

cookie 和 session 區(qū)別?

共同:

存放用戶信息。存放的形式:key-value 格式 變量和變量內(nèi)容鍵值對。

區(qū)別:

cookie

  • 存放在客戶端瀏覽器

  • 每個(gè)域名對應(yīng)一個(gè) cookie,不能跨躍域名訪問其他 cookie

  • 用戶可以查看或修改 cookie

  • http 響應(yīng)報(bào)文里面給你瀏覽器設(shè)置

  • 鑰匙(用于打開瀏覽器上鎖頭)

session:

  • 存放在服務(wù)器(文件,數(shù)據(jù)庫,redis)

  • 存放敏感信息

  • 鎖頭

為什么 Nginx 不使用多線程?

Apache:創(chuàng)建多個(gè)進(jìn)程或線程,而每個(gè)進(jìn)程或線程都會為其分配 cpu 和內(nèi)存(線程要比進(jìn)程小的多,所以 worker 支持比 perfork 高的并發(fā)),并發(fā)過大會榨干服務(wù)器資源。

Nginx:采用單線程來異步非阻塞處理請求(管理員可以配置 Nginx 主進(jìn)程的工作進(jìn)程的數(shù)量)(epoll),不會為每個(gè)請求分配 cpu 和內(nèi)存資源,節(jié)省了大量資源,同時(shí)也減少了大量的 CPU 的上下文切換。所以才使得 Nginx 支持更高的并發(fā)。

nginx 和 apache 的區(qū)別

輕量級,同樣起 web 服務(wù),比 apache 占用更少的內(nèi)存和資源。

抗并發(fā),nginx 處理請求是異步非阻塞的,而 apache 則是阻塞性的,在高并發(fā)下 nginx 能保持低資源,低消耗高性能。

高度模塊化的設(shè)計(jì),編寫模塊相對簡單。

最核心的區(qū)別在于 apache 是同步多進(jìn)程模型,一個(gè)連接對應(yīng)一個(gè)進(jìn)程,nginx 是異步的,多個(gè)連接可以對應(yīng)一個(gè)進(jìn)程。

什么是動態(tài)資源、靜態(tài)資源分離?

動態(tài)資源、靜態(tài)資源分離,是讓動態(tài)網(wǎng)站里的動態(tài)網(wǎng)頁根據(jù)一定規(guī)則把不變的資源和經(jīng)常變的資源區(qū)分開來,動靜資源做好了拆分以后我們就可以根據(jù)靜態(tài)資源的特點(diǎn)將其做緩存操作,這就是網(wǎng)站靜態(tài)化處理的核心思路。

動態(tài)資源、靜態(tài)資源分離簡單的概括是:動態(tài)文件與靜態(tài)文件的分離。

為什么要做動、靜分離?

在我們的軟件開發(fā)中,有些請求是需要后臺處理的(如:.jsp,.do 等等),有些請求是不需要經(jīng)過后臺處理的(如:css、html、jpg、js 等等文件),這些不需要經(jīng)過后臺處理的文件稱為靜態(tài)文件,否則動態(tài)文件。

因此我們后臺處理忽略靜態(tài)文件。這會有人又說那我后臺忽略靜態(tài)文件不就完了嗎?當(dāng)然這是可以的,但是這樣后臺的請求次數(shù)就明顯增多了。在我們對資源的響應(yīng)速度有要求的時(shí)候,我們應(yīng)該使用這種動靜分離的策略去解決動、靜分離將網(wǎng)站靜態(tài)資源(HTML,JavaScript,CSS,img 等文件)與后臺應(yīng)用分開部署,提高用戶訪問靜態(tài)代碼的速度,降低對后臺應(yīng)用訪問

這里我們將靜態(tài)資源放到 Nginx 中,動態(tài)資源轉(zhuǎn)發(fā)到 Tomcat 服務(wù)器中去。

當(dāng)然,因?yàn)楝F(xiàn)在七牛、阿里云等 CDN 服務(wù)已經(jīng)很成熟,主流的做法,是把靜態(tài)資源緩存到 CDN 服務(wù)中,從而提升訪問速度。

相比本地的 Nginx 來說,CDN 服務(wù)器由于在國內(nèi)有更多的節(jié)點(diǎn),可以實(shí)現(xiàn)用戶的就近訪問。并且,CDN 服務(wù)可以提供更大的帶寬,不像我們自己的應(yīng)用服務(wù),提供的帶寬是有限的。

什么叫 CDN 服務(wù)?

CDN ,即內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)。

其目的是,通過在現(xiàn)有的 Internet 中 增加一層新的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),將網(wǎng)站的內(nèi)容發(fā)布到最接近用戶的網(wǎng)絡(luò)邊緣,使用戶可就近取得所需的內(nèi)容,提高用戶訪問網(wǎng)站的速度。

一般來說,因?yàn)楝F(xiàn)在 CDN 服務(wù)比較大眾,所以基本所有公司都會使用 CDN 服務(wù)。

Nginx 怎么做的動靜分離?

只需要指定路徑對應(yīng)的目錄。location / 可以使用正則表達(dá)式匹配。并指定對應(yīng)的硬盤中的目錄。如下:(操作都是在 Linux 上)

location/image/{
root/usr/local/static/;
autoindexon;
}
步驟:
#創(chuàng)建目錄
mkdir/usr/local/static/image

#進(jìn)入目錄
cd/usr/local/static/image

#上傳照片
photo.jpg

#重啟nginx
sudonginx-sreload

打開瀏覽器 輸入server_name/image/1.jpg就可以訪問該靜態(tài)圖片了

Nginx 負(fù)載均衡的算法怎么實(shí)現(xiàn)的? 策略有哪些?

為了避免服務(wù)器崩潰,大家會通過負(fù)載均衡的方式來分擔(dān)服務(wù)器壓力。將對臺服務(wù)器組成一個(gè)集群,當(dāng)用戶訪問時(shí),先訪問到一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器,再由轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器將訪問分發(fā)到壓力更小的服務(wù)器。

Nginx 負(fù)載均衡實(shí)現(xiàn)的策略有以下五種:

1 . 輪詢 (默認(rèn))

每個(gè)請求按時(shí)間順序逐一分配到不同的后端服務(wù)器,如果后端某個(gè)服務(wù)器宕機(jī),能自動剔除故障系統(tǒng)。

upstreambackserver{
server192.168.0.12;
server192.168.0.13;
}

2. 權(quán)重 weight

weight 的值越大,分配到的訪問概率越高,主要用于后端每臺服務(wù)器性能不均衡的情況下。其次是為在主從的情況下設(shè)置不同的權(quán)值,達(dá)到合理有效的地利用主機(jī)資源。

#權(quán)重越高,在被訪問的概率越大,如上例,分別是20%,80%。
upstreambackserver{
server192.168.0.12weight=2;
server192.168.0.13weight=8;
}

3. ip_hash(IP 綁定)

每個(gè)請求按訪問 IP 的哈希結(jié)果分配,使來自同一個(gè) IP 的訪客固定訪問一臺后端服務(wù)器,并且可以有效解決動態(tài)網(wǎng)頁存在的 session 共享問題

upstreambackserver{
ip_hash;
server192.168.0.12:88;
server192.168.0.13:80;
}

4. fair(第三方插件)

必須安裝 upstream_fair 模塊。

對比 weight、ip_hash 更加智能的負(fù)載均衡算法,fair 算法可以根據(jù)頁面大小和加載時(shí)間長短智能地進(jìn)行負(fù)載均衡,響應(yīng)時(shí)間短的優(yōu)先分配。

#哪個(gè)服務(wù)器的響應(yīng)速度快,就將請求分配到那個(gè)服務(wù)器上。
upstreambackserver{
serverserver1;
serverserver2;
fair;
}

5.url_hash(第三方插件)

必須安裝 Nginx 的 hash 軟件包

按訪問 url 的 hash 結(jié)果來分配請求,使每個(gè) url 定向到同一個(gè)后端服務(wù)器,可以進(jìn)一步提高后端緩存服務(wù)器的效率。

upstreambackserver{
serversquid1:3128;
serversquid2:3128;
hash$request_uri;
hash_methodcrc32;
}

如何用 Nginx 解決前端跨域問題?

使用 Nginx 轉(zhuǎn)發(fā)請求。把跨域的接口寫成調(diào)本域的接口,然后將這些接口轉(zhuǎn)發(fā)到真正的請求地址。

Nginx 虛擬主機(jī)怎么配置?

1、基于域名的虛擬主機(jī),通過域名來區(qū)分虛擬主機(jī)——應(yīng)用:外部網(wǎng)站

2、基于端口的虛擬主機(jī),通過端口來區(qū)分虛擬主機(jī)——應(yīng)用:公司內(nèi)部網(wǎng)站,外部網(wǎng)站的管理后臺

3、基于 ip 的虛擬主機(jī)。

基于虛擬主機(jī)配置域名

需要建立 / data/www /data/bbs 目錄,windows 本地 hosts 添加虛擬機(jī) ip 地址對應(yīng)的域名解析;對應(yīng)域名網(wǎng)站目錄下新增 index.html 文件;

#當(dāng)客戶端訪問www.lijie.com,監(jiān)聽端口號為80,直接跳轉(zhuǎn)到data/www目錄下文件
server{
listen80;
server_namewww.lijie.com;
location/{
rootdata/www;
indexindex.htmlindex.htm;
}
}

#當(dāng)客戶端訪問www.lijie.com,監(jiān)聽端口號為80,直接跳轉(zhuǎn)到data/bbs目錄下文件
server{
listen80;
server_namebbs.lijie.com;
location/{
rootdata/bbs;
indexindex.htmlindex.htm;
}
}

基于端口的虛擬主機(jī)

使用端口來區(qū)分,瀏覽器使用域名或 ip 地址: 端口號 訪問

#當(dāng)客戶端訪問www.lijie.com,監(jiān)聽端口號為8080,直接跳轉(zhuǎn)到data/www目錄下文件
server{
listen8080;
server_name8080.lijie.com;
location/{
rootdata/www;
indexindex.htmlindex.htm;
}
}

#當(dāng)客戶端訪問www.lijie.com,監(jiān)聽端口號為80直接跳轉(zhuǎn)到真實(shí)ip服務(wù)器地址127.0.0.1:8080
server{
listen80;
server_namewww.lijie.com;
location/{
proxy_passhttp://127.0.0.1:8080;
indexindex.htmlindex.htm;
}
}

location 的作用是什么?

location 指令的作用是根據(jù)用戶請求的 URI 來執(zhí)行不同的應(yīng)用,也就是根據(jù)用戶請求的網(wǎng)站 URL 進(jìn)行匹配,匹配成功即進(jìn)行相關(guān)的操作。

location 的語法能說出來嗎?

注意:~ 代表自己輸入的英文字母

Location 正則案例

#優(yōu)先級1,精確匹配,根路徑
location=/{
return400;
}

#優(yōu)先級2,以某個(gè)字符串開頭,以av開頭的,優(yōu)先匹配這里,區(qū)分大小寫
location^~/av{
root/data/av/;
}

#優(yōu)先級3,區(qū)分大小寫的正則匹配,匹配/media*****路徑
location~/media{
alias/data/static/;
}

#優(yōu)先級4,不區(qū)分大小寫的正則匹配,所有的****.jpg|gif|png都走這里
location~*.*.(jpg|gif|png|js|css)${
root/data/av/;
}

#優(yōu)先7,通用匹配
location/{
return403;
}

限流怎么做的?

Nginx 限流就是限制用戶請求速度,防止服務(wù)器受不了

限流有 3 種

  • 正常限制訪問頻率(正常流量)

  • 突發(fā)限制訪問頻率(突發(fā)流量)

  • 限制并發(fā)連接數(shù)

Nginx 的限流都是基于漏桶流算法

實(shí)現(xiàn)三種限流算法

1、正常限制訪問頻率(正常流量):

限制一個(gè)用戶發(fā)送的請求,我 Nginx 多久接收一個(gè)請求。

Nginx 中使用 ngx_http_limit_req_module 模塊來限制的訪問頻率,限制的原理實(shí)質(zhì)是基于漏桶算法原理來實(shí)現(xiàn)的。在 nginx.conf 配置文件中可以使用 limit_req_zone 命令及 limit_req 命令限制單個(gè) IP 的請求處理頻率。

#定義限流維度,一個(gè)用戶一分鐘一個(gè)請求進(jìn)來,多余的全部漏掉
limit_req_zone$binary_remote_addrzone=one:10mrate=1r/m;

#綁定限流維度
server{

location/seckill.html{
limit_reqzone=zone;
proxy_passhttp://lj_seckill;
}

}

1r/s 代表 1 秒一個(gè)請求,1r/m 一分鐘接收一個(gè)請求, 如果 Nginx 這時(shí)還有別人的請求沒有處理完,Nginx 就會拒絕處理該用戶請求。

2、突發(fā)限制訪問頻率(突發(fā)流量):

限制一個(gè)用戶發(fā)送的請求,我 Nginx 多久接收一個(gè)。

上面的配置一定程度可以限制訪問頻率,但是也存在著一個(gè)問題:如果突發(fā)流量超出請求被拒絕處理,無法處理活動時(shí)候的突發(fā)流量,這時(shí)候應(yīng)該如何進(jìn)一步處理呢?

Nginx 提供 burst 參數(shù)結(jié)合 nodelay 參數(shù)可以解決流量突發(fā)的問題,可以設(shè)置能處理的超過設(shè)置的請求數(shù)外能額外處理的請求數(shù)。我們可以將之前的例子添加 burst 參數(shù)以及 nodelay 參數(shù):

#定義限流維度,一個(gè)用戶一分鐘一個(gè)請求進(jìn)來,多余的全部漏掉
limit_req_zone$binary_remote_addrzone=one:10mrate=1r/m;

#綁定限流維度
server{

location/seckill.html{
limit_reqzone=zoneburst=5nodelay;
proxy_passhttp://lj_seckill;
}

}

為什么就多了一個(gè) burst=5 nodelay; 呢,多了這個(gè)可以代表 Nginx 對于一個(gè)用戶的請求會立即處理前五個(gè),多余的就慢慢來落,沒有其他用戶的請求我就處理你的,有其他的請求的話我 Nginx 就漏掉不接受你的請求

3、 限制并發(fā)連接數(shù)

Nginx 中的 ngx_http_limit_conn_module 模塊提供了限制并發(fā)連接數(shù)的功能,可以使用 limit_conn_zone 指令以及 limit_conn 執(zhí)行進(jìn)行配置。接下來我們可以通過一個(gè)簡單的例子來看下:

http{
limit_conn_zone$binary_remote_addrzone=myip:10m;
limit_conn_zone$server_namezone=myServerName:10m;
}

server{
location/{
limit_connmyip10;
limit_connmyServerName100;
rewrite/http://www.lijie.netpermanent;
}
}

上面配置了單個(gè) IP 同時(shí)并發(fā)連接數(shù)最多只能 10 個(gè)連接,并且設(shè)置了整個(gè)虛擬服務(wù)器同時(shí)最大并發(fā)數(shù)最多只能 100 個(gè)鏈接。當(dāng)然,只有當(dāng)請求的 header 被服務(wù)器處理后,虛擬服務(wù)器的連接數(shù)才會計(jì)數(shù)。剛才有提到過 Nginx 是基于漏桶算法原理實(shí)現(xiàn)的,實(shí)際上限流一般都是基于漏桶算法和令牌桶算法實(shí)現(xiàn)的。

漏桶流算法和令牌桶算法知道?

漏桶算法

漏桶算法思路很簡單,我們把水比作是請求,漏桶比作是系統(tǒng)處理能力極限,水先進(jìn)入到漏桶里,漏桶里的水按一定速率流出,當(dāng)流出的速率小于流入的速率時(shí),由于漏桶容量有限,后續(xù)進(jìn)入的水直接溢出(拒絕請求),以此實(shí)現(xiàn)限流。

2e8f4110-8ef0-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

令牌桶算法

令牌桶算法的原理也比較簡單,我們可以理解成醫(yī)院的掛號看病,只有拿到號以后才可以進(jìn)行診病。

系統(tǒng)會維護(hù)一個(gè)令牌(token)桶,以一個(gè)恒定的速度往桶里放入令牌(token),這時(shí)如果有請求進(jìn)來想要被處理,則需要先從桶里獲取一個(gè)令牌(token),當(dāng)桶里沒有令牌(token)可取時(shí),則該請求將被拒絕服務(wù)。令牌桶算法通過控制桶的容量、發(fā)放令牌的速率,來達(dá)到對請求的限制。

Nginx 配置高可用性怎么配置?

當(dāng)上游服務(wù)器 (真實(shí)訪問服務(wù)器),一旦出現(xiàn)故障或者是沒有及時(shí)相應(yīng)的話,應(yīng)該直接輪訓(xùn)到下一臺服務(wù)器,保證服務(wù)器的高可用

Nginx 配置代碼:

server{
listen80;
server_namewww.lijie.com;
location/{
###指定上游服務(wù)器負(fù)載均衡服務(wù)器
proxy_passhttp://backServer;
###nginx與上游服務(wù)器(真實(shí)訪問的服務(wù)器)超時(shí)時(shí)間后端服務(wù)器連接的超時(shí)時(shí)間_發(fā)起握手等候響應(yīng)超時(shí)時(shí)間
proxy_connect_timeout1s;
###nginx發(fā)送給上游服務(wù)器(真實(shí)訪問的服務(wù)器)超時(shí)時(shí)間
proxy_send_timeout1s;
###nginx接受上游服務(wù)器(真實(shí)訪問的服務(wù)器)超時(shí)時(shí)間
proxy_read_timeout1s;
indexindex.htmlindex.htm;
}
}

Nginx 怎么判斷別 IP 不可訪問?

#如果訪問的ip地址為192.168.9.115,則返回403
if($remote_addr=192.168.9.115){
return403;
}

在 nginx 中,如何使用未定義的服務(wù)器名稱來阻止處理請求?

只需將請求刪除的服務(wù)器就可以定義為:

服務(wù)器名被保留一個(gè)空字符串,他在沒有主機(jī)頭字段的情況下匹配請求,而一個(gè)特殊的 nginx 的非標(biāo)準(zhǔn)代碼被返回,從而終止連接。

怎么限制瀏覽器訪問?

##不允許谷歌瀏覽器訪問如果是谷歌瀏覽器返回500
if($http_user_agent~Chrome){
return500;
}
Rewrite全局變量是什么?
$remote_addr//獲取客戶端ip
$binary_remote_addr//客戶端ip(二進(jìn)制)
$remote_port//客戶端port,如:50472
$remote_user//已經(jīng)經(jīng)過AuthBasicModule驗(yàn)證的用戶名
$host//請求主機(jī)頭字段,否則為服務(wù)器名稱,如:blog.sakmon.com
$request//用戶請求信息,如:GET ?a=1&b=2 HTTP/1.1
$request_filename//當(dāng)前請求的文件的路徑名,由root或alias和URI request組合而成,如:/2013/81.html
$status//請求的響應(yīng)狀態(tài)碼,如:200
$body_bytes_sent//響應(yīng)時(shí)送出的body字節(jié)數(shù)數(shù)量。即使連接中斷,這個(gè)數(shù)據(jù)也是精確的,如:40
$content_length//等于請求行的“Content_Length”的值
$content_type//等于請求行的“Content_Type”的值
$http_referer//引用地址
$http_user_agent//客戶端agent信息,如:Mozilla/5.0(Windows NT 5.1) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/29.0.1547.76 Safari/537.36
$args//與$query_string相同等于當(dāng)中URL的參數(shù)(GET),如a=1&b=2
$document_uri//與$uri相同這個(gè)變量指當(dāng)前的請求URI,不包括任何參數(shù)(見$args)如:/2013/81.html
$document_root//針對當(dāng)前請求的根路徑設(shè)置值
$hostname//如:centos53.localdomain
$http_cookie//客戶端cookie信息
$cookie_COOKIE//cookieCOOKIE變量的值
$is_args//如果有$args參數(shù),這個(gè)變量等于”?”,否則等于”",空值,如?
$limit_rate//這個(gè)變量可以限制連接速率,0表示不限速
$query_string//與$args相同等于當(dāng)中URL的參數(shù)(GET),如a=1&b=2
$request_body//記錄POST過來的數(shù)據(jù)信息
$request_body_file//客戶端請求主體信息的臨時(shí)文件名
$request_method//客戶端請求的動作,通常為GET或POST,如:GET
$request_uri//包含請求參數(shù)的原始URI,不包含主機(jī)名,如:/2013/81.html?a=1&b=2
$scheme//HTTP方法(如http,https),如:http
$uri//這個(gè)變量指當(dāng)前的請求URI,不包括任何參數(shù)(見$args)如:/2013/81.html
$request_completion//如果請求結(jié)束,設(shè)置為OK. 當(dāng)請求未結(jié)束或如果該請求不是請求鏈串的最后一個(gè)時(shí),為空(Empty),如:OK
$server_protocol//請求使用的協(xié)議,通常是HTTP/1.0或HTTP/1.1,如:HTTP/1.1
$server_addr//服務(wù)器IP地址,在完成一次系統(tǒng)調(diào)用后可以確定這個(gè)值
$server_name//服務(wù)器名稱,如:blog.sakmon.com
$server_port//請求到達(dá)服務(wù)器的端口號,如:80

Nginx 如何實(shí)現(xiàn)后端服務(wù)的健康檢查?

方式一,利用 nginx 自帶模塊 ngx_http_proxy_module 和 ngx_http_upstream_module 對后端節(jié)點(diǎn)做健康檢查。

方式二 (推薦),利用 nginx_upstream_check_module 模塊對后端節(jié)點(diǎn)做健康檢查。

Nginx 如何開啟壓縮?

開啟 nginx gzip 壓縮后,網(wǎng)頁、css、js 等靜態(tài)資源的大小會大大的減少,從而可以節(jié)約大量的帶寬,提高傳輸效率,給用戶快的體驗(yàn)。雖然會消耗 cpu 資源,但是為了給用戶更好的體驗(yàn)是值得的。

開啟的配置如下:

將以上配置放到 nginx.conf 的 http{…} 節(jié)點(diǎn)中。

http{
#開啟gzip
gzipon;

#啟用gzip壓縮的最小文件;小于設(shè)置值的文件將不會被壓縮
gzip_min_length1k;

#gzip壓縮級別1-10
gzip_comp_level2;

#進(jìn)行壓縮的文件類型。

gzip_typestext/plainapplication/javascriptapplication/x-javascripttext/cssapplication/xmltext/javascriptapplication/x-httpd-phpimage/jpegimage/gifimage/png;

#是否在httpheader中添加Vary:Accept-Encoding,建議開啟
gzip_varyon;
}

保存并重啟 nginx,刷新頁面(為了避免緩存,請強(qiáng)制刷新)就能看到效果了。以谷歌瀏覽器為例,通過 F12 看請求的響應(yīng)頭部:

我們可以先來對比下,如果我們沒有開啟 zip 壓縮之前,我們的對應(yīng)的文件大小,如下所示:

現(xiàn)在我們開啟了 gzip 進(jìn)行壓縮后的文件的大小,可以看到如下所示:

并且我們查看響應(yīng)頭會看到 gzip 這樣的壓縮,如下所示

gzip 壓縮前后效果對比:jquery 原大小 90kb,壓縮后只有 30kb。

gzip 雖然好用,但是以下類型的資源不建議啟用。

1、圖片類型

原因:圖片如 jpg、png 本身就會有壓縮,所以就算開啟 gzip 后,壓縮前和壓縮后大小沒有多大區(qū)別,所以開啟了反而會白白的浪費(fèi)資源。(Tips:可以試試將一張 jpg 圖片壓縮為 zip,觀察大小并沒有多大的變化。雖然 zip 和 gzip 算法不一樣,但是可以看出壓縮圖片的價(jià)值并不大)

2、大文件

原因:會消耗大量的 cpu 資源,且不一定有明顯的效果。

ngx_http_upstream_module 的作用是什么?

ngx_http_upstream_module 用于定義可通過 fastcgi 傳遞、proxy 傳遞、uwsgi 傳遞、memcached 傳遞和 scgi 傳遞指令來引用的服務(wù)器組。

什么是 C10K 問題?

C10K 問題是指無法同時(shí)處理大量客戶端 (10,000) 的網(wǎng)絡(luò)套接字。

Nginx 是否支持將請求壓縮到上游?

您可以使用 Nginx 模塊 gunzip 將請求壓縮到上游。gunzip 模塊是一個(gè)過濾器,它可以對不支持 “gzip” 編碼方法的客戶機(jī)或服務(wù)器使用 “內(nèi)容編碼: gzip” 來解壓縮響應(yīng)。

如何在 Nginx 中獲得當(dāng)前的時(shí)間?

要獲得 Nginx 的當(dāng)前時(shí)間,必須使用 SSI 模塊、和 date_local 的變量。

Proxy_set_headerTHE-TIME$date_gmt;

用 Nginx 服務(wù)器解釋 - s 的目的是什么?

用于運(yùn)行 Nginx -s 參數(shù)的可執(zhí)行文件。

如何在 Nginx 服務(wù)器上添加模塊?

在編譯過程中,必須選擇 Nginx 模塊,因?yàn)?Nginx 不支持模塊的運(yùn)行時(shí)間選擇。

生產(chǎn)中如何設(shè)置 worker 進(jìn)程的數(shù)量呢?

在有多個(gè) cpu 的情況下,可以設(shè)置多個(gè) worker,worker 進(jìn)程的數(shù)量可以設(shè)置到和 cpu 的核心數(shù)一樣多,如果在單個(gè) cpu 上起多個(gè) worker 進(jìn)程,那么操作系統(tǒng)會在多個(gè) worker 之間進(jìn)行調(diào)度,這種情況會降低系統(tǒng)性能,如果只有一個(gè) cpu,那么只啟動一個(gè) worker 進(jìn)程就可以了。

nginx 狀態(tài)碼

499:

服務(wù)端處理時(shí)間過長,客戶端主動關(guān)閉了連接。

502:

(1).FastCGI 進(jìn)程是否已經(jīng)啟動

(2).FastCGI worker 進(jìn)程數(shù)是否不夠

(3).FastCGI 執(zhí)行時(shí)間過長

  • fastcgi_connect_timeout 300;
  • fastcgi_send_timeout 300;
  • fastcgi_read_timeout 300;

(4).FastCGI Buffer 不夠,nginx 和 apache 一樣,有前端緩沖限制,可以調(diào)整緩沖參數(shù)

  • fastcgi_buffer_size 32k;
  • fastcgi_buffers 8 32k;

(5). Proxy Buffer 不夠,如果你用了 Proxying,調(diào)整

  • proxy_buffer_size 16k;
  • proxy_buffers 4 16k;

(6).php 腳本執(zhí)行時(shí)間過長

  • 將 php-fpm.conf 的 0s 的 0s 改成一個(gè)時(shí)間

審核編輯 :李倩


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原文標(biāo)題:Nginx面試題這么刷,15K+基本就穩(wěn)了?。?!

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