Nginx面试题一步到位

 1.什么是Nginx？

Nginx是一个 轻量级/高性能的反向代理Web服务器，用于 HTTP、HTTPS、SMTP、POP3 和 IMAP 协议。他实现非常高效的反向代理、负载平衡，他可以处理2-3万并发连接数，官方监测能支持5万并发。

2.Nginx 有哪些优点？  

• 跨平台、配置简单。
• 非阻塞、高并发连接：处理 2-3 万并发连接数，官方监测能支持 5 万并发。
• 内存消耗小：开启 10 个 Nginx 才占 150M 内存。
• 成本低廉，且开源。
• 稳定性高，宕机的概率非常小。
• 内置的健康检查功能：如果有一个服务器宕机，会做一个健康检查，再发送的请求就不会发送到宕机的服务器了。重新将请求提交到其他的节点上

3.Nginx应用场景？ 

• http服务器。Nginx是一个http服务可以独立提供http服务。可以做网页静态服务器。
• 虚拟主机。可以实现在一台服务器虚拟出多个网站，例如个人网站使用的虚拟机。
• 反向代理，负载均衡。当网站的访问量达到一定程度后，单台服务器不能满足用户的请求时，需要用多台服务器集群可以使用nginx做反向代理。并且多台服务器可以平均分担负载，不会应为某台服务器负载高宕机而某台服务器闲置的情况。
• nginz 中也可以配置安全管理、比如可以使用Nginx搭建API接口网关,对每个接口服务进行拦截。

4.Nginx怎么处理请求的？ 

server {         # 第一个Server区块开始，表示一个独立的虚拟主机站点listen       80； # 提供服务的端口，默认80server_name  localhost; # 提供服务的域名主机名location / { # 第一个location区块开始root   html; # 站点的根目录，相当于Nginx的安装目录index  index.html index.html;  # 默认的首页文件，多个用空格分开
} # 第一个location区块结果

• 首先，Nginx 在启动时，会解析配置文件，得到需要监听的端口与 IP 地址，然后在 Nginx 的 Master 进程里面先初始化好这个监控的Socket(创建 Socket，设置 addr、reuse 等选项，绑定到指定的 ip 地址端口，再 listen 监听)。
• 然后，再 fork(一个现有进程可以调用 fork 函数创建一个新进程。由 fork 创建的新进程被称为子进程 )出多个子进程出来。
• 之后，子进程会竞争 accept 新的连接。此时，客户端就可以向 nginx 发起连接了。当客户端与nginx进行三次握手，与 nginx 建立好一个连接后。此时，某一个子进程会 accept 成功，得到这个建立好的连接的 Socket ，然后创建 nginx 对连接的封装，即 ngx_connection_t 结构体。
• 接着，设置读写事件处理函数，并添加读写事件来与客户端进行数据的交换。
• 最后，Nginx 或客户端来主动关掉连接，到此，一个连接就寿终正寝了。

5.什么是正向代理？ 

一个位于客户端和原始服务器(origin server)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目标(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。

客户端才能使用正向代理。正向代理总结就一句话：代理端代理的是客户端。例如说：我们使用的OpenVPN 等等。

6.什么是反向代理？ 

反向代理（Reverse Proxy）方式，是指以代理服务器来接受 Internet上的连接请求，然后将请求，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 Internet 上请求连接的客户端，此时代理服务器对外就表现为一个反向代理服务器。

反向代理总结就一句话：代理端代理的是服务端。

7.反向代理服务器的优点是什么? 

反向代理服务器可以隐藏源服务器的存在和特征。它充当互联网云和web服务器之间的中间层。这对于安全方面来说是很好的，特别是当您使用web托管服务时。

8.Nginx负载均衡的算法怎么实现的?策略有哪些? 

为了避免服务器崩溃，大家会通过负载均衡的方式来分担服务器压力。将对台服务器组成一个集群，当用户访问时，先访问到一个转发服务器，再由转发服务器将访问分发到压力更小的服务器。

Nginx负载均衡实现的策略有以下五种：

1 .轮询(默认)

每个请求按时间顺序逐一分配到不同的后端服务器，如果后端某个服务器宕机，能自动剔除故障系统。

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1. 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。其次是为在主从的情况下设置不同的权值，达到合理有效的地利用主机资源。

3. ip_hash( IP绑定)

每个请求按访问IP的哈希结果分配，使来自同一个IP的访客固定访问一台后端服务器，并且可以有效解决动态网页存在的session共享问题

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4. fair(第三方插件)

必须安装upstream_fair模块。

对比 weight、ip_hash更加智能的负载均衡算法，fair算法可以根据页面大小和加载时间长短智能地进行负载均衡，响应时间短的优先分配。

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5.url_hash(第三方插件)

必须安装Nginx的hash软件包

按访问url的hash结果来分配请求，使每个url定向到同一个后端服务器，可以进一步提高后端缓存服务器的效率。

9.限流怎么做的？ 

Nginx限流就是限制用户请求速度，防止服务器受不了

限流有3种

• 正常限制访问频率（正常流量）
• 突发限制访问频率（突发流量）
• 限制并发连接数

Nginx的限流都是基于漏桶流算法

实现三种限流算法

1、正常限制访问频率（正常流量）：

限制一个用户发送的请求，我Nginx多久接收一个请求。

Nginx中使用ngx_http_limit_req_module模块来限制的访问频率，限制的原理实质是基于漏桶算法原理来实现的。在nginx.conf配置文件中可以使用limit_req_zone命令及limit_req命令限制单个IP的请求处理频率。

 1r/s代表1秒一个请求，1r/m一分钟接收一个请求， 如果Nginx这时还有别人的请求没有处理完，Nginx就会拒绝处理该用户请求。

2、突发限制访问频率（突发流量）：

限制一个用户发送的请求，我Nginx多久接收一个。

上面的配置一定程度可以限制访问频率，但是也存在着一个问题：如果突发流量超出请求被拒绝处理，无法处理活动时候的突发流量，这时候应该如何进一步处理呢？

Nginx提供burst参数结合nodelay参数可以解决流量突发的问题，可以设置能处理的超过设置的请求数外能额外处理的请求数。我们可以将之前的例子添加burst参数以及nodelay参数：

 为什么就多了一个 burst=5 nodelay; 呢，多了这个可以代表Nginx对于一个用户的请求会立即处理前五个，多余的就慢慢来落，没有其他用户的请求我就处理你的，有其他的请求的话我Nginx就漏掉不接受你的请求

3、 限制并发连接数

Nginx中的ngx_http_limit_conn_module模块提供了限制并发连接数的功能，可以使用limit_conn_zone指令以及limit_conn执行进行配置。接下来我们可以通过一个简单的例子来看下

 

 上面配置了单个IP同时并发连接数最多只能10个连接，并且设置了整个虚拟服务器同时最大并发数最多只能100个链接。当然，只有当请求的header被服务器处理后，虚拟服务器的连接数才会计数。刚才有提到过Nginx是基于漏桶算法原理实现的，实际上限流一般都是基于漏桶算法和令牌桶算法实现的。