Nginx常见的⾯试题—限流、正向、反向代理、负载均衡策略
1、什么是Nginx，谈谈个⼈都理解，项⽬中是否⽤到，为什么要⽤，有什么优点？
Nginx ，是⼀个 Web 服务器和反向代理服务器⽤于 HTTP、HTTPS、SMTP、POP3 和 IMAP 协议。
主要功能如下：
1、正向、反向代理
2、负载均衡、分流
3、虚拟主机（绑定host）
优点：
跨平台、配置简单，⾮阻塞、⾼并发连接、内存消耗⼩、成本低廉。
2、正向代理和反向代理的区别是什么？
正向代理是⼀个位于客户端和原始服务器之间的服务器，为了从原始服务器取得内容，客户端向代理发送⼀个请求并指定原始服务器，然后代理向原始服务器转交请求并将获得的内容返回给客户端。代理服务器和客户端处于同⼀个局域⽹内。
⽐如说fanqiang。我知道我要访问⾕歌，于是我就告诉代理服务器让它帮我转发。
反向代理实际运⾏⽅式是代理服务器接受⽹络上的连接请求。它将请求转发给内部⽹络上的服务器，并将从服务器上得到的结果返回给⽹络上请求连接的客户端 。代理服务器和原始服务器处于同⼀个局域⽹内。
⽐如说我要访问taobao，对我来说不知道图⽚、json、css 是不是同⼀个服务器返回回来的，但是我不关⼼，是反向代理 处理的，我不知道原始服务器。
3、Nginx如何处理HTTP请求的？
它结合多进程机制（单线程）和异步⾮阻塞⽅式。
1、多进程机制（单线程）
服务器每当收到⼀个客户端时，就有 服务器主进程 （ master process ）⽣成⼀个 ⼦进程（ worker process ）出来和客户端建⽴连接进⾏交互，直到连接断开，该⼦进程就结束了。
2、异步⾮阻塞机制
每个⼯作进程 使⽤ 异步⾮阻塞⽅式 ，可以处理 多个客户端请求 。 运⽤了epoll模型，提供了⼀个队列，排队解决。
当某个 ⼯作进程 接收到客户端的请求以后，调⽤ IO 进⾏处理，如果不能⽴即得到结果，就去 处理其他请求 （即为 ⾮阻塞 ）；⽽ 客户端在此期间也 ⽆需等待响应 ，可以去处理其他事情（即为 异步 ）。
当 IO 返回时，就会通知此 ⼯作进程 ；该进程得到通知，暂时 挂起 当前处理的事务去 响应客户端请求 。
4、Nginx的master和worker是如何⼯作的？
这跟Nginx的多进程、单线程有关。（⼀个进程只有⼀个主线程）。
为什么要⽤单线程？
采⽤单线程来异步⾮阻塞处理请求（管理员可以配置Nginx主进程的⼯作进程的数量），不会为每个请求分配cpu和内存资源，节省了⼤量资源，同时也减少了⼤量的CPU的上下⽂切换，所以才使得Nginx⽀持更⾼的并发。
简单过程：
主程序 Master process 启动后，通过⼀个 for 循环来 接收 和 处理外部信号 ；
主进程通过 fork() 函数产⽣ worker ⼦进程 ，每个⼦进程执⾏⼀个 for循环来实现Nginx服务器对事件的接收和处理 。
详细过程：
1、Nginx 在启动后，会有⼀个 master 进程和多个相互独⽴的 worker 进程。
2、master 接收来⾃外界的信号，先建⽴好需要 listen 的 socket（listenfd） 之后，然后再 fork 出多个 worker 进程，然后向各worker进程发送信号，每个进程都有可能来处理这个连接。
3、所有 worker 进程的 listenfd 会在新连接到来时变得可读 ，为保证只有⼀个进程处理该连接，所有 worker 进程在注册 listenfd 读事件前抢占 accept_mutex ，抢到互斥锁的那个进程注册 listenfd 读事件 ，在读事件⾥调⽤ accept 接受该连接。
4、当⼀个 worker 进程在 accept 这个连接之后，就开始读取请求、解析请求、处理请求，产⽣数据后，再返回给客户端 ，最后才断开连接。
5、Nginx 常⽤命令有哪些？
启动 nginx 。
停⽌ nginx -s stop 或 nginx -s quit 。
重启 nginx -s reload 或 service nginx reload 。
重载指定配置⽂件 .nginx -c /usr/local/nginx/f 。
查看 nginx 版本 nginx -v 。
6、nginx中500、502、503、504 有什么区别？
500：
Internal Server Error 内部服务错误，⽐如脚本错误，编程语⾔语法错误。
502：
Bad Gateway错误，⽹关错误。⽐如服务器当前连接太多，响应太慢，页⾯素材太多、带宽慢。
503：
Service Temporarily Unavailable，服务不可⽤，web服务器不能处理HTTP请求，可能是临时超载或者是服务器进⾏停机维护。
504：
Gateway timeout ⽹关超时，程序执⾏时间过长导致响应超时，例如程序需要执⾏20秒，⽽nginx最⼤响应等待时间为10秒，这样就会出现超时。
7、Nginx 压缩了解吗，如何开启压缩？
开启nginx gzip压缩后，图⽚、css、js等静态资源的⼤⼩会减⼩，可节省带宽，提⾼传输效率，但是会消耗CPU资源。
开启：
# 开启gzip
gzip off;
# 启⽤gzip压缩的最⼩⽂件，⼩于设置值的⽂件将不会压缩
gzip_min_length 1k;
# gzip 压缩级别，1-9，数字越⼤压缩的越好，也越占⽤CPU时间，后⾯会有详细说明
gzip_comp_level 1;
# 进⾏压缩的⽂件类型。javascript有多种形式。其中的值可以在 pes ⽂件中到。
gzip_types text/plain application/javascript application/x-javascript text/css application/xml text/javascript application/x-httpd-php image/jpeg image/gif im age/png application/vnd.ms-fontobject font/ttf font/opentype font/x-woff image/svg+xml;
8、Nginx 和 Apache、Tomcat 之间的不同点
1、Nginx/Apache 是Web Server,⽽Apache Tomact是⼀个servlet container
2、tomcat可以对jsp进⾏解析，nginx和apache只是web服务器，可以简单理解为只能提供html静态⽂件服务。
Nginx和Apache区别：
1）Nginx轻量级，同样起web 服务，⽐apache占⽤更少的内存及资源 。
2）Nginx 抗并发，nginx 处理请求是异步⾮阻塞的，⽽apache 则是阻塞型的，在⾼并发下nginx 能保持低资源低消耗⾼性能 。
3）Nginx提供负载均衡，可以做做反向代理，前端服务器
4）Nginx多进程单线程，异步⾮阻塞；Apache多进程同步，阻塞。
9、Nginx 有哪些负载均衡策略
Nginx 默认提供的负载均衡策略：
1、轮询（默认）round_robin
每个请求按时间顺序逐⼀分配到不同的后端服务器，如果后端服务器 down 掉，能⾃动剔除。
2、IP 哈希 ip_hash
每个请求按访问 ip 的 hash 结果分配，这样每个访客固定访问⼀个后端服务器，可以解决 session 共享的问题。
当然，实际场景下，⼀般不考虑使⽤ ip_hash 解决 session 共享。
3、最少连接 least_conn
下⼀个请求将被分派到活动连接数量最少的服务器
4、权重 weight
weight的值越⼤分配到的访问概率越⾼，主要⽤于后端每台服务器性能不均衡的情况下，达到合理的资源利⽤率。
还可以通过插件⽀持其他策略。
10、Nginx动静态资源分离做过吗，为什么要这样做？
动态资源、静态资源分离，是让动态⽹站⾥的动态⽹页根据⼀定规则把不变的资源和经常变的资源区分开来 路。
⽐如说 js、css、hrml从A服务器返回。图⽚ 从B服务器返回，其他请求从Tomcat服务器C返回。
后台应⽤分开部署，提⾼⽤户访问静态代码的速度。⽽且现在还有CDN服务，不需要限制于服务器的带宽。
11、ngx_http_upstream_module模块了解吗？
ngx_http_upstream_module模块⽤于将多个服务器定义成服务器组，可通过fastcgi传递、proxy传递、uwsgi传递、memcached传递和scgi传递指令来引⽤的服务器组。
⽐如访问www.a 缓存+调度：
http{
proxy_cache_path /var/cache/nginx/proxy_cache levels=1:2:2 keys_zone=proxycache:20m inactive=120s max_si #缓存
ze=1g;
upstream mysqlsrvs{
ip_hash; #源地址hash调度⽅法写了backup就不可⽤
server 172.18.99.1:80 weight=2; #weight权重
server 172.18.99.2:80; #标记down，配合ip_hash使⽤，实现灰度发布
server 172.18.99.3:80 backup; #backup将服务器标记为“备⽤”，即所有服务器均不可⽤时才启⽤
}
}
server{
server_name www.a;
proxy_cache proxycache;
proxy_cache_key $request_uri;
proxy_cache_valid 200 302 301 1h;
proxy_cache_valid any 1m;
location / {
怎样设置代理服务器proxy_pass mysqlsrvs;
}
}
12、限流了解吗，怎么限流的？
Nginx 提供两种限流⽅式，⼀是控制速率，⼆是控制并发连接数。
1、控制速率
ngx_http_limit_req_module 模块提供了漏桶算法(leaky bucket)，可以限制单个IP的请求处理频率。
如：
1.1 正常限流：
http {
limit_req_zone 192.168.1.1 zone=myLimit:10m rate=5r/s;
}
server {
location / {
limit_req zone=myLimit;
rewrite / www.hac permanent;
}
}
参数解释：
key: 定义需要限流的对象。
zone: 定义共享内存区来存储访问信息。
rate: ⽤于设置最⼤访问速率。
表⽰基于客户端192.168.1.1进⾏限流，定义了⼀个⼤⼩为10M，名称为myLimit的内存区，⽤于存储IP地址访问信息。rate设置IP访问频率，rate=5r/s表⽰每秒只能处理每个IP地址的5个请求。Nginx限流是按照毫秒级为单位的，也就是说1秒处理5个请求会变成每200ms 只处理⼀个请求。如果200ms内已经处理完1个请求，但是还是有有新的请求到达，这时候Nginx就会拒绝处理该请求。
1.2 突发流量限制访问频率
上⾯rate设置了 5r/s，如果有时候流量突然变⼤，超出的请求就被拒绝返回503了，突发的流量影响业务就不好了。
这时候可以加上burst 参数，⼀般再结合 nodelay ⼀起使⽤。
server {
location / {
limit_req zone=myLimit burst=20 nodelay;
rewrite / www.hac permanent;
}
}
burst=20 nodelay 表⽰这20个请求⽴马处理，不能延迟，相当于特事特办。不过，即使这20个突发请求⽴马处理结束，后续来了请求也不会⽴马处理。burst=20 相当于缓存队列中占了20个坑，即使请求被处理了，这20个位置这只能按 100ms⼀个来释放。
2、控制并发连接数
ngx_http_limit_conn_module 提供了限制连接数功能。
limit_conn_zone $binary_remote_addr zone=perip:10m;
limit_conn_zone $server_name zone=perserver:10m;
server {
...
limit_conn perip 10;
limit_conn perserver 100;
}
limit_conn perip 10 作⽤的key 是 $binary_remote_addr，表⽰限制单个IP同时最多能持有10个连接。
limit_conn perserver 100 作⽤的key是 $server_name，表⽰虚拟主机(server) 同时能处理并发连接的总数。
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