面试题一Nginx

面试题一Nginx

1. 什么是Nginx？

   Nginx是一个高性能的 HTTP 和 反向代理 服务器，也是一个 IMAP/POP3/SMTP 代理服务器。因它的稳定性、丰富的功能集、示例配置文件和低系统资源的消耗而闻名。

2. 为什么使用Nginx？和Tomcat有什么区别？

   nginx常用做静态内容服务和代理服务器，直接外来请求转发给后面的应用服务器（tomcat，Diango等），tomcat更多用来做一个应用容器，让Java Web App泡在里面的东西。严格意思上来讲，Apache和Nginx应该叫做HTTP Server(静态服务器)，而Tomcat是一个Applicants Server(动态服务器)，是一个Servlet/JSO应用的容器。

   Apache是同步多进程模型，一个连接对应一个进程，而Nginx是一步的，多个连接(万级别)可以对应一个进程。

   Nginx轻量级，抗并发，处理静态文件好，能够支撑5万并发连接，并且CPU、内存等资源消耗却非常低，运行稳定。

3. Nginx的优缺点？

   优点：

   • 更快

     一方面在正常情况下，单次请求会得到更快的响应；另一方面，在高峰期(数以万计的并发请求)，Nginx可以比其他Web服务器更快地响应请求。

   • 代理灵活，部署简单

     可以通过端口代理和域名代理实现反向代理Nginx，安装和配置比较简单

   • 高可靠性

     用于反向代理，宕机的概率微乎其微

   • 低内存消耗

     一般情况下，10 000个非活跃的HTTP Keep-Alive连接在Nginx中仅消耗2.5MB的内存，这是Nginx支持高并发连接的基础。

   • 单机支持10万以上的并发连接

   • 热部署

   • 最自由的BSD许可协议
     master管理进程与worker工作进程的分离设计，使得Nginx能够提供热部署功能，即可以在7×24小时不间断服务的前提下，升级Nginx的可执行文件。当然，它也支持不停止服务就更新配置项、更换日志文件等功能。

   缺点：

   • nginx处理动态请求是鸡肋，一般动态请求要apache去做，nginx只适合静态和反向
   • Nginx仅能支持http、https和Email协议，这样就在适用范围上面小些

4. 什么是反向代理和负载均衡？

   使用Nginx实现反向代理，Nginx只做请求的转发，后台有多个Http服务器提供服务，Nginx的功能就是把请求转发给后面的服务器，决定把请求转发给谁

   负载均衡就是将负载较为平均分配到各个服务器
   

5. Nginx负载均衡有几种方式？

   nginx默认支持的策略：

   轮询(默认使用策略)：

   ​ 根据Nginx配置文件中的顺序，将请求按顺序轮流地分配到后端服务器上

   upstream balance { 
   	server 114.215.83.4:8080; 
   	server 114.215.23.9:8080; 
   } 
   

   least_conn(最小连接数)：

   ​ Web请求会被转发到连接数最少的服务器上，尽可能地提高后端服务的利用效率，将负载合理地分流到每一台服务器。

   upstream balance { 
   	least_conn; 
   	server 114.215.83.4:8080; 
   	server 114.215.23.9:8080; 
   }
   

   weight(指定权重)

   ​ 权重越高的服务器被分配请求的概率越大，常用于后端服务器性能不均的情况下。

   upstream balance { 
   	server 114.215.83.4:8080 weight=8; 
   	server 114.215.23.9:8080 weight=2; 
   } 
   

   ip_hash(ip哈希)

   ​ 前述负载均衡策略中，同一客户端连续的Web请求可能会被分发到不同的后端服务器进行处理，因此导致会话Session失效，ip_hash将同一客户端连续的Web请求都会被分发到同一服务器进行处理。

   upstream balance { 
   	ip_hash; 
   	server 114.215.83.4:8080; 
   	server 114.215.23.9:8080; 
   }
   

   nginx需要第三方支持的策略：

   fair :

   ​ 按照服务器响应时间的长短来进行分发的，服务器响应时间越短的，优先分发。

   upstream backserver { 
   	server server1; 
   	server server2; 
   	fair; 
   }
   

   url_hash（url哈希）:

   ​ 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，后端服务器为缓存时比较有效。

   upstream backserver { 
   	server squid1:3128; 
   	server squid2:3128; 
   	hash $request_uri; 
   	hash_method crc32; 
   } 
   
   

6. 为什么不使用多线程？

   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。

7. Nginx是如何处理一个请求的呢？
   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，再进行listen然后再fork出多个子进程出来, 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，然后创建nginx对连接的封装，即ngx_connection_t结构体接着，根据事件调用相应的事件处理模块，如http模块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