Nginx面试题

001什么是Nginx？

Nginx是一个 轻量级/高性能的反向代理Web服务器，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，现在中国使用nginx网站用户有很多，例如：新浪、网易、 腾讯等。

002为什么要用Nginx？

1)跨平台、配置简单、方向代理、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 ，nginx处理静态文件好，耗费内存少。
2)Nginx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。

003Nginx的优缺点？

优点:1)占内存小，可实现高并发连接，处理响应快
2)可实现http服务器、虚拟主机、方向代理、负载均衡
3)Nginx配置简单,可以不暴露正式的服务器IP地址
缺点:1)动态处理差：nginx处理静态文件好,耗费内存少，但是处理动态页面则很鸡肋，所以前端一般用nginx作为反向代理抗住压力。

004Nginx应用场景？

1)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。
2)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。
3)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。
4)nginx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。

005为什么Nginx性能这么高？

因为它的事件处理机制：异步非阻塞事件处理机制运用了epoll模型，提供了一个队列，排队解决。

006Nginx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80
    server_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.htm；        # 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 S ocket，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，一个连接就完成了。   

007什么是正向代理和反向代理？

正向代理就是一个人发送一个请求直接就到达了目标的服务器。
反方代理就是请求统一被Nginx接收，nginx反向代理服务器接收到之后，按照一定的规则分发给了后端的业务处理服务器进行处理了。

008使用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。

009Nginx负载均衡的常用选择策略？

①轮询：Nginx根据请求发送来的顺序，依次把请求循环的发给列表中的服务器；
②按权重：提前为每个服务器指定一个权重，Nginx在分配请求时会优先把请求分配给权重较高的服务器（一般选择给性能较好的服务器赋予较大的权重）；
③hash绑定：可以为每个ip地址使用hash绑定，这样每个访客访问的服务器固定，可以解决seeion存储问题；常见的用法是对用户的IP或者ID进行这个策略，然后「负载均衡器」就能保证同一个IP来源或者同一个用户永远会被送到同一个后端服务器上了，一般用于处理缓存、会话等功能的时候特别好用；
④响应策略：按后端服务器响应时间，响应快的优先分配;也就是说，不管后端服务器负载高不高，也不管配置如何，只要觉得这个服务器在当前时刻能最快的响应用户的请求，那么就优先把请求转发给它，这样的话，对于用户而言，体验也最好。那「负载均衡器」是怎么知道哪一台后端服务在当前时刻响应能力最佳呢？这就需要「负载均衡器」不停的去统计每一台后端服务器对请求的处理速度了，比如一分钟统计一次，生成一个后端服务器处理速度的排行榜。然后「负载均衡器」根据这个排行榜去转发服务；
⑤负载度策略：负载度策略是指当「负载均衡器」往后端转发流量的时候，会先去评估后端每台服务器的负载压力情况，对于压力比较大的后端服务器转发的请求就少一些，对于压力比较小的后端服务器可以多转发一些请求给它。这种方式就充分的结合了后端服务器的运行状态，来动态的分配流量了，比轮询的方式更为科学一些。但是这种方式也带来了一些弊端，因为需要动态的评估后端服务器的负载压力，那这个「负载均衡器」除了转发请求以外，还要做很多额外的工作，比如采集 连接数、请求数、CPU负载指标、IO负载指标等等，通过对这些指标进行计算和对比，判断出哪一台后端服务器的负载压力较大。因此这种方式带来了效果优势的同时，也增加了「负载均衡器」的实现难度和维护成本。

010为什么要做动静分离？

1)Nginx是当下最热的Web容器，网站优化的重要点在于静态化网站，网站静态化的关键点则是是动静分离，动静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，动静资源做好了拆分以后，我们则根据静态资源的特点将其做缓存操作。
2)让静态的资源只走静态资源服务器，动态的走动态的服务器
3)Nginx的静态处理能力很强，但是动态处理能力不足，因此，在企业中常用动静分离技术。
4)对于静态资源比如图片，js，css等文件，我们则在反向代理服务器nginx中进行缓存。这样浏览器在请求一个静态资源时，代理服务器nginx就可以直接处理，无需将请求转发给后端服务器tomcat。 若用户请求的动态文件，比如servlet,jsp则转发给Tomcat服务器处理，从而实现动静分离。这也是反向代理服务器的一个重要的作用。

011什么叫CDN服务？

CDN ，即内容分发网络。其目的是，通过在现有的 Internet中 增加一层新的网络架构，将网站的内容发布到最接近用户的网络边缘，使用户可就近取得所需的内容，提高用户访问网站的速度。一般来说，因为现在 CDN 服务比较大众，所以基本所有公司都会使用 CDN 服务。

012生产中如何设置worker进程的数量呢？

在有多个cpu的情况下，可以设置多个worker，worker进程的数量可以设置到和cpu的核心数一样多，如果在单个cpu上起多个worker进程，那么操作系统会在多个worker之间进行调度，这种情况会降低系统性能，如果只有一个cpu，那么只启动一个worker进程就可以了。

013漏桶流算法了解吗？

漏桶算法思路很简单，我们把水比作是请求，漏桶比作是系统处理能力极限，水先进入到漏桶里，漏桶里的水按一定速率流出，当流出的速率小于流入的速率时，由于漏桶容量有限，后续进入的水直接溢出（拒绝请求），以此实现限流。

014令牌桶算法了解吗？

令牌桶算法的原理也比较简单，我们可以理解成医院的挂号看病，只有拿到号以后才可以进行诊病。
系统会维护一个令牌（token）桶，以一个恒定的速度往桶里放入令牌（token），这时如果有请求进来想要被处理，则需要先从桶里获取一个令牌（token），当桶里没有令牌（token）可取时，则该请求将被拒绝服务。令牌桶算法通过控制桶的容量、发放令牌的速率，来达到对请求的限制。