面试题30天打卡-day30

1、如何在 Linux 中查看系统资源使用情况？比如内存、CPU、网络端口。

以下是Linux中一些常用的命令来查看系统资源使用情况：

• top：实时动态地显示系统的 CPU 使用情况、进程信息、内存占用情况等。可以使用 q 键退出。top命令可以实时显示各个进程的 CPU 占用率、内存占用率等信息。
• htop：类似于 top，但是在交互性和功能上更加强大。可以使用 q 键退出。
• free：查看系统内存的使用情况，包括总共的内存量、已使用的内存量、空闲的内存量等。可以使用 -h 参数让输出结果以易读的方式显示。
  • 内存使用情况： free -h，其中 -h 参数可以让输出结果以易读的方式显示，该命令可以显示系统总共的内存量、已使用的内存量、空闲的内存量等信息。
• vmstat：以文本形式显示系统的 CPU 使用情况、内存使用情况、虚拟内存使用情况等。可以使用 -s 参数来查看更详细的信息。
• sar：收集系统历史性能数据，并以报告形式输出。可以通过安装 sysstat 包来使用该命令。
• iostat：显示磁盘 I/O 活动情况，包括读写速度、等待时间等信息。可以使用 -x 参数来显示更详细的信息。
  • iostat -c 1 1 命令可以显示 CPU 的负载情况。
• mpstat：显示每个 CPU 核心的使用情况，包括用户模式下和内核模式下的占用情况、CPU 间的切换次数等信息。
• nmon：显示 Linux 系统的各种性能指标，包括 CPU 使用率、内存使用率、磁盘 I/O 使用率、网络吞吐量等。可以使用交互式界面查看。
• netstat：可以查看正在使用的网络连接、监听的端口等信息。如果只想查看特定端口的连接情况，可以使用 netstat -an | grep PORT 命令来进行过滤。
  • 该命令可以显示当前正在使用的网络连接、监听的端口等信息。如果只想查看特定端口的连接情况，可以使用 netstat -an | grep PORT 命令来进行过滤，其中 PORT 指代特定的端口号。

2、如何用 Nginx 做限流，有几种限流算法，分别如何实现？

回答一：

Nginx 可以通过配置限制每个客户端请求的速率来实现限流。具体来说，Nginx 有两种限流方式：基于请求速率限制和基于连接速率限制。

下面分别介绍这两种方式以及常用的限流算法。

1. 基于请求速率限制：基于请求速率限制是指限制每个客户端的请求速率，常用的限流算法有以下几种：
   • 漏桶算法：在单位时间内处理一定数量的请求，多余的请求则会放入一个“漏桶”中，随后以固定速率处理。
   • 令牌桶算法：在每个单位时间内，将一定数量的“令牌”放入桶中，每次请求需要获取一个令牌才能被处理，当桶中没有令牌时，请求将被拒绝。
   • 计数器算法：简单地对请求计数，并限制每个客户端在单位时间内最多可以处理的请求数量。

在 Nginx 中实现基于请求速率的限流通常需要使用模块，如 ngx_http_limit_req_module、ngx_http_limit_conn_module 等。

1. 基于连接速率限制：基于连接速率限制是指限制每个客户端的连接速率，常用的限流算法有以下几种：
   • 并发连接数：限制每个客户端同时能够建立的连接数，以此来限制连接速率。
   • 队列长度：将每个连接加入到一个队列中，限制队列中同时存在的连接数量，以此来限制连接速率。

在 Nginx 中实现基于连接速率的限流通常需要使用模块，如 ngx_http_limit_conn_module 等。

要实现基于请求速率或连接速率的限流，我们需要在 Nginx 配置文件中设置相应的限流规则。以下是一个基于漏桶算法的 Nginx 配置示例：

http {limit_req_zone $binary_remote_addr zone=one:10m rate=10r/s;server {location / {limit_req zone=one burst=20;proxy_pass http://backend;}}
}

其中，limit_req_zone 指定了一个名为 one 的共享内存区域，用于存储请求的统计信息，同时指定了速率为 10r/s。在 location 中，limit_req 指定了限流规则，并将请求转发到后端服务器。

需要注意的是，不同的限流算法适用于不同的场景，我们需要根据实际情况选择合适的算法和配置参数。同时，在实际应用中，为了防止恶意攻击和 DDOS 攻击，通常需要将多种限流算法组合起来使用。

回答二：

Nginx 提供了几种限流算法，包括漏桶算法、令牌桶算法、基于计数器和滑动窗口的限流等。这里简单介绍一下这几种算法以及如何在 Nginx 中实现：

1. 漏桶算法

漏桶算法是一种比较简单的限流算法，它的原理是将请求放入一个固定容量的桶中，在一段时间内以一个固定的速率将请求处理出桶，超出桶容量的请求则被丢弃或延迟响应。这种算法可以稳定地控制请求处理的速率。

在 Nginx 中，可以使用 ngx_http_limit_req_module 模块来实现漏桶算法的限流。可以通过配置文件设置桶的容量和速率限制，比如：

http {limit_req_zone $binary_remote_addr zone=mylimit:10m rate=10r/s;server {location /api {limit_req zone=mylimit burst=20 nodelay;...}}
}

上面的配置意味着对于每个 IP 地址，最多处理 10 个请求/秒，并且可以瞬间处理 20 个请求（即 burst 值），如果超过则会被丢弃或延迟响应（如果使用 nodelay 参数则会丢弃，否则会延迟响应）。

2. 令牌桶算法

令牌桶算法是一种比较高效的限流算法，它的原理是维护一个令牌桶，每到达一个请求就从桶中取走一个令牌，如果桶中的令牌数量不足，则拒绝请求。这种算法可以根据业务需求调整令牌的发放速率，从而实现更加灵活的限流。

使用限速模块 ngx_http_limit_req_module 实现 Nginx 请求限制。

该模块允许您设置限制以控制客户端可以向服务器发送请求的速率。

这里是一个简单的例子：

http {limit_req_zone $binary_remote_addr zone=one:10m rate=1r/s;server {location / {limit_req zone=one burst=5;proxy_pass http://backend;}}
}

上面的配置限制了来自同一 IP 的请求速率为每秒 1 个（rate=1r/s）。在每秒内请求速率超过 1 个的情况下，将会触发 ngx_http_limit_req_module 模块的拒绝服务逻辑。burst=5 表示在 5 个请求内允许出现短时间的突发流量。

在 Nginx 中，可以使用 ngx_http_limit_conn_module 模块或者第三方模块 ngx_http_limit_traffic_module 来实现令牌桶算法的限流。其中 ngx_http_limit_conn_module 模块支持限流的粒度为 IP 地址，而 ngx_http_limit_traffic_module 支持限流的粒度可以是一个自定义的 key。

3. 基于计数器和滑动窗口的限流

此类算法相对于前两种算法，在实现上稍微复杂一些，但是在应对突发流量时效果更好。基本思路是使用计数器来记录某个时间段内的请求数量，并使用滑动窗口算法来平滑处理计数器的波动。

我们需要限制单个IP每分钟访问不超过100次，并且防止恶意攻击。可以使用Nginx的limit_req模块实现基于计数器和滑动窗口的限流。具体代码如下：

http {limit_req_zone $binary_remote_addr zone=mylimit:10m rate=100r/m;server{location /{limit_req zone=mylimit burst=10 nodelay;//其他处理代码}}
}

其中，limit_req_zone命令定义了一个名为mylimit、大小为10M的共享内存区，用来存储访问信息。rate=100r/m表示限制速率为100次/分钟。在nginx配置文件的server块中，使用limit_req命令实现对每个请求的限流，burst=10表示允许短时间内处理10次请求，而nodelay则指定处理延迟最小化。

在 Nginx 中，可以使用第三方模块 ngx_http_slab_stat_module 或者 ngx_http_limit_requests_module 来实现基于计数器和滑动窗口的限流。其中 ngx_http_slab_stat_module 模块通过记录访问日志并使用 LRU 缓存来计算请求数量和请求时间窗口；而 ngx_http_limit_requests_module 则是使用 shdict 缓存和滑动窗口算法来实现的。

以上是 Nginx 中常见的限流算法和实现方式，选择何种算法取决于具体的业务需求和系统目标。

3、git pull 和 git fetch 命令分别有什么作用？二者有什么区别？

git pull和git fetch都是用于拉取远程代码的命令，但它们在执行过程中有一些区别。

1. git fetch：

使用 git fetch 可以从远程仓库获取最新代码。执行 git fetch 后，并不会对当前本地代码进行任何改动，也不会自动合并代码。它会将远程仓库的代码更新到本地的一个单独的分支上（例如，origin/master分支），并且该分支的指针会向前移动到最新的提交记录。这个过程只会更新本地代码库的信息，但是不会合并到你的工作区。如果要将远程分支合并到本地分支，则需要使用 git merge 命令进行合并操作。

示例：

git fetch origin master    // 从远程的origin仓库的master分支获取最新版本到本地的origin/master分支
git merge origin/master   // 将本地的origin/master分支合并到当前所在的分支

2. git pull：

git pull 是将远程仓库的最新代码更新到本地，并与本地仓库合并的操作。

它的执行过程大致可以分为以下步骤：

1. 获取远程仓库的更新信息

使用 git fetch 命令获取远程仓库的最新（或指定）分支的相关更新信息，包括分支名称、最新的提交记录等，在本地创建一个对应于远程分支的本地分支（默认情况下名称为origin/remote_branch_name）。

2. 合并远程分支到本地分支

使用 git merge 命令将本地分支与远程分支进行合并，这个过程会将本地分支里的代码与远程分支里的代码进行比较，然后执行一个三方合并操作，将两者的差异代码融合在一起。

3. 解决合并冲突

如果本地分支和远程分支之间存在代码冲突，那么在执行合并操作时就会出现合并冲突。此时需要手动解决冲突，然后重新添加、提交、推送本地分支。

4. 更新工作区

最后，将合并后的代码更新到工作区，使得工作区的代码也同步到最新的状态。

因此，git pull 可以看做是 git fetch 和 git merge 命令的组合，先获取远程仓库的更新信息，再将其与本地分支进行合并，并将合并后的代码更新到工作区。在合并过程中，如果出现代码冲突，则需要手动解决冲突，然后重新提交本地分支。

示例：

git pull origin master   //将远程的origin仓库的master分支获取最新版本并merge到当前分支

git fetch和git pull 的区别：

• git fetch 只是将远程仓库的代码下载到本地，可以选择合并或不合并到本地分支
• git pull 则是将远程仓库的最新代码下载到本地，并直接合并到当前分支中，它相当于是先执行 git fetch，再执行 git merge 的操作。