nginx面试要点

首先列出一些面试题目包括nginx和redis的。

1.、nginx 框架是怎样的

2. nginx负载均衡的算法怎么实现的,懵逼,说没看过  。

nginx 的 upstream目前支持 4 种方式的分配 
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,如果后端服务器down掉,能自动剔除。 
2)、weight 
      指定轮询几率,weight和访问比率成正比,用于后端服务器性能不均的情况。 
2)、ip_hash 
      每个请求按访问ip的hash结果分配,这样每个访客固定访问一个后端服务器,可以解决session的问题。  
3)、fair(第三方) 
      按后端服务器的响应时间来分配请求,响应时间短的优先分配。  
4)、url_hash(第三方)

nginx内置策略包含加权轮询和ip hash

加权轮询算法分为先深搜索和先广搜索,那么nginx采用的是先深搜索算法,即将首先将请求都分给高权重的机器,直到该机器的权值降到了比其他机器低,才开始将请求分给下一个高权重的机器;

3. redis主从是怎么选取的  

       4、redis插槽的分配  
     5、redis复制的过程  
     6、redis主节点宕机了怎么办,还有没有同步的数据怎么办  
     .....反正一大堆redis的问题  
     7、重入锁是怎么计数的  

8、如何解决惊群现象?

惊群是多个子进程在同一时刻监听同一个端口引起的;

Nginx解决方法:同一个时刻只能有唯一一个worker子进程监听web端口,此时新连接事件只能唤醒唯一正在监听端口的worker子进程。

采用锁,互斥量实现!!

 

一、Nginx优秀模块 模块设计:

高度模块化设计,除了少量核心代码,其他一切接模块。官方Nginx共有五大类型模块:核心模块、配置模块、事件模块、HTTP模块、mail模块。

要注意的是:nginx的模块是静态的,添加和删除模块都要对nginx进行重新编译,这一点与Apache的动态模块完全不同。

 

二、事件驱动框架:

nginx事件驱动框架(书本p254):所谓事件驱动架构,简单来说,就是由一些事件发生源来产生事件,由一个或多个事件收集器(epolld等)来收集、分发事件,然后许多事件处理器会注册自己感兴趣的事件,同时会“消费”这些事件。nginx不会使用进程或线程作为事件消费者,只能是某个模块,当前进程调用模块。

 
 传统web服务器(如Apache)的,所谓事件局限在TCP连接建立、关闭上,其他读写都不在是事件驱动,这时会退化成按序执行每个操作的批处理模式,这样每个请求在连接建立后都将始终占用系统资源,直到连接关闭才会释放资源。大大浪费了内存、cpu等资源。并且把一个进程或线程作为事件消费者。
  传统web服务器与Nginx间重要差别:
 前者每个事件消费者独占一个进程资源,后者只是被事件分发者进程短期调用而已。
 

三、请求的多阶段异步处理

请求的多阶段异步处理只能基于事件驱动框架实现,就是把一个请求的处理过程按照事件的触发方式分为多个阶段,每个阶段都可以有事件收集、分发器(epoll等)来触发。比如一个http请求可以分为七个阶段
 
    四、一个master进程(管理),多个work(工作)进程。
        master对work进程采用信号进行控制
 
   五、平台无关的代码实现:
     在核心代码都使用了与操作系统无关的代码实现,在与操作系统相关的系统调用上则分别针对各个操作系统都有独立实现,这最终造就了Nginx的可移植性。
  六、内存池的设计
     为了减少避免出现内存碎片、减少向操作系统申请内存的次数、降低各个模块的开发复杂度,Nginx采用了简单的内存池(统一申请,统一释放)。比如为每个http请求分配一个内存池,请求结束时销毁整个内存池。

1、什么是Nginx?
    Nginx是一个高性能的HTTP和反向代理服务器,及电子邮件(IMAP/POP3)代理服务器,同时也是一个非常高效的反向代理、负载平衡。

多进程异步非阻塞事件处理机制:运用了epoll模型

    
      2、为什么要用Nginx?
    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,Nginx采取了分阶段资源分配技术
        nginx处理静态文件好,耗费内存少
        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。
        节省宽带:支持GZIP压缩,可以添加浏览器本地缓存
        稳定性高:宕机的概率非常小
       master/worker结构:一个master进程,生成一个或者多个worker进程
        接收用户请求是异步的:浏览器将请求发送到nginx服务器,它先将用户请求全部接收下来,再一次性发送给后端web服务器,极大减轻了web服务器的压力
        一边接收web服务器的返回数据,一边发送给浏览器客户端
        网络依赖性比较低,只要ping通就可以负载均衡
        可以有多台nginx服务器
        事件驱动:通信机制采用epoll模型


    3、为什么Nginx性能这么高?
    得益于它的事件处理机制:
        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


    4、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。


    5、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,到此,一个连接就寿终正寝了

6、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
    7、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
    8、动态资源、静态资源分离
    动态资源、静态资源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,我们就可以根据静态资源的特点将其做缓存操作,这就是网站静态化处理的核心思路
    动态资源、静态资源分离简单的概括是:动态文件与静态文件的分离
    9、为什么要做动、静分离?
    在我们的软件开发中,有些请求是需要后台处理的(如:.jsp,.do等等),有些请求是不需要经过后台处理的(如:css、html、jpg、js等等文件)
    这些不需要经过后台处理的文件称为静态文件,否则动态文件。因此我们后台处理忽略静态文件。这会有人又说那我后台忽略静态文件不就完了吗
    当然这是可以的,但是这样后台的请求次数就明显增多了。在我们对资源的响应速度有要求的时候,我们应该使用这种动静分离的策略去解决
    动、静分离将网站静态资源(HTML,JavaScript,CSS,img等文件)与后台应用分开部署,提高用户访问静态代码的速度,降低对后台应用访问
    这里我们将静态资源放到nginx中,动态资源转发到tomcat服务器中

10、负载均衡
    负载均衡即是代理服务器将接收的请求均衡的分发到各服务器中
    负载均衡主要解决网络拥塞问题,提高服务器响应速度,服务就近提供,达到更好的访问质量,减少后台服务器大并发压力

 

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