后端开发必懂nginx面试40问

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,现在中国使用nginx网站用户有很多,例如:新浪、网易、 腾讯等。

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

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。

Nginx怎么处理请求的?

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,一个连接就寿终正寝了。

Nginx 是如何实现高并发的?

如果一个 server 采用一个进程(或者线程)负责一个request的方式,那么进程数就是并发数。那么显而易见的,就是会有很多进程在等待中。等什么?最多的应该是等待网络传输。

而 Nginx 的异步非阻塞工作方式正是利用了这点等待的时间。在需要等待的时候,这些进程就空闲出来待命了。因此表现为少数几个进程就解决了大量的并发问题。

Nginx是如何利用的呢,简单来说:同样的 4 个进程,如果采用一个进程负责一个 request 的方式,那么,同时进来 4 个 request 之后,每个进程就负责其中一个,直至会话关闭。期间,如果有第 5 个request进来了。就无法及时反应了,因为 4 个进程都没干完活呢,因此,一般有个调度进程,每当新进来了一个 request ,就新开个进程来处理。

回想下,BIO 是不是存在酱紫的问题?

Nginx 不这样,每进来一个 request ,会有一个 worker 进程去处理。但不是全程的处理,处理到什么程度呢?处理到可能发生阻塞的地方,比如向上游(后端)服务器转发 request ,并等待请求返回。那么,这个处理的 worker 不会这么傻等着,他会在发送完请求后,注册一个事件:如果 upstream 返回了,告诉我一声,我再接着干。于是他就休息去了。此时,如果再有 request 进来,他就可以很快再按这种方式处理。而一旦上游服务器返回了,就会触发这个事件,worker 才会来接手,这个 request 才会接着往下走。

这就是为什么说,Nginx 基于事件模型。

由于 web server 的工作性质决定了每个 request 的大部份生命都是在网络传输中,实际上花费在 server 机器上的时间片不多。这是几个进程就解决高并发的秘密所在。即:

webserver 刚好属于网络 IO 密集型应用,不算是计算密集型。

异步,非阻塞,使用 epoll ,和大量细节处的优化。也正是 Nginx 之所以然的技术基石。

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。

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。

“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。

Nginx目录结构有哪些?

Nginx配置文件nginx.conf有哪些属性模块?

cookie和session区别?

共同:

存放用户信息。存放的形式:key-value格式 变量和变量内容键值对。

  • 区别:

cookie

  1. 存放在客户端浏览器
  2. 每个域名对应一个cookie,不能跨跃域名访问其他cookie
  3. 用户可以查看或修改cookie
  4. http响应报文里面给你浏览器设置
  5. 钥匙(用于打开浏览器上锁头)

session:

  1. 存放在服务器(文件,数据库,redis)
  2. 存放敏感信息
  3. 锁头

为什么 Nginx 不使用多线程?
Apache: 创建多个进程或线程,而每个进程或线程都会为其分配 cpu 和内存(线程要比进程小的多,所以 worker 支持比 perfork 高的并发),并发过大会榨干服务器资源。

Nginx: 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)(epoll),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。

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