Nginx面试题

Nginx是一个高性能的HTTP和反向代理服务器，及电子邮件代理服务器，同时也可以作为反向代理服务器来实现负载均衡。

二、为什么要使用Nginx？

因为Nginx具有跨平台、配置简单、非阻塞、高并发连接等特点！

Nginx的优势：

• 内存消耗小：开启10个Nginx才占150M内存，Nginx处理静态文件好，耗费内存小；
• 内置的健康检查功能：如果有一个服务器宕机，Nginx会将这台宕机的服务器移出集群；
• 节省带宽：支持Gzip压缩，可以添加到浏览器本地进行缓存；
• 稳定性高：宕机的概率非常小；
• 接收用户请求是异步的（采用epoll模型）：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 使用dns做负载均衡,事件驱动；

三、Nginx的功能？

主要功能：

• 可以作为Web服务器（代替Apache，对PHP需要fastcgi处理器支持）；
• 可以作为反向代理服务器；
• 可以实现负载均衡；
• 可以配置虚拟主机；
• fastcgi：Nginx本身不支持PHP等语言，但是它可以通过fastcgi来将请求转交到某些语言或框架处理；

四、Nginx是如何实现高并发的？

Nginx服务主要由一个master进程和多个work进程，而work进程就是用来处理客户端请求。

当一个客户端请求到达Nginx服务器时，这时Nginx服务会调用work进程来处理客户端的请求，但不是全程处理，处理可能发生阻塞的地方，比如向后端服务器转发客户端请求，并不会等待请求返回。那么此时这个处理的work进程会继续处理其他的请求，一旦后端服务器返回结果后，就会触发这个事件，work进程才会接收并将返回结果转交到客户端。

五、Nginx如何处理惊群问题？

惊群简单来说就是多个进程或线程都在等待同一个事件，当事件发生时，所有线程和进程都会被内核唤醒。唤醒后通常只有一个进程获得了该事件并进行处理，其他进程发现获取事件失败后又继续进入了等待状态，在一定程度上降低了系统性能。

Nginx处理惊群的大致思路：不让多个进程在同一时间监听接受连接的socket，而是让每个进程轮流监听，这样当有连接到达时，就只有一个进程在监听那肯定就不会存在惊群的问题。

具体的做法：利用一把进程间锁，每个进程中都尝试获得这把锁，如果获取成功监听socket加入wait集合中，并设置超时时间等待连接到来，没有获得锁的进程则将监听socket从wait集合中去除。

六、为什么Nginx性能这么高？

主要是因为它的事件处理机制：异步非阻塞事件处理机制：应用了epoll模型，提供了一个队列，排列解决。

七、Nginx是如何处理一个请求的？

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，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，一个连接就处理完成了！

八、Nginx的负载均衡算法有哪些？

nginx的upstream目前支持四种方式的分配：

• 轮询：每个请求按照时间顺序逐一分配到不同的后端服务器中，如果后端服务器发生故障，将自动去除；
• 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场景；
• ip_hash：每个请求按访问的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会话的问题；
• fair（第三方）：根据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；
• url_hash（第三方）：根据URL的hash结果分配；+

九、Nginx与Apache的区别？

Nginx与Apache相比有以下优势：

• 轻量级：同样起web 服务，比apache 占用更少的内存及资源；
• 抗并发：nginx 处理请求是异步非阻塞的，而apache 则是阻塞型的，在高并发下nginx 能保持低资源低消耗高性能；
• 高度模块化的设计：编写模块相对简单；
• 最核心的区别在于apache是同步多进程模型，一个连接对应一个进程；nginx是异步的，多个连接（万级别）可以对应一个进程；
• 处理静态页面的速度至少是Apache的三倍以上；

一般来说，需要性能的 web 服务，使用 nginx ；如果不需要性能只求稳定，更考虑 apache ！

十、fastcgi与cgi的区别？

cgi:
web服务器会根据请求的内容，然后会fork一个新进程来运行外部c程序（或perl脚本...）， 这个进程会把处理完的数据返回给web服务器，最后web服务器把内容发送给用户，刚才fork的进程也随之退出。 如果下次用户还请求改动态脚本，那么web服务器又再次fork一个新进程，周而复始的进行。
fastcgi:
web服务器收到一个请求时，他不会重新fork一个进程（因为这个进程在web服务器启动时就开启了，而且不会退出），web服务器直接把内容传递给这个进程（进程间通信，但fastcgi使用了别的方式，tcp方式通信），这个进程收到请求后进行处理，把结果返回给web服务器，最后自己接着等待下一个请求的到来，而不是退出。

十一、从哪些方面来对nginx进行优化？

• 配置nginx的proxy缓存；
• 对静态页面开启压缩功能，如br压缩或者gzip压缩；
• 调整nginx运行工作进程个数，最多开启8个，8个以上话性能就不会再提升了，而且稳定性变得更低，所以8个足够用了；
• 调整nginx运行CPU的亲和力；
• 修改nginx最多可打开的文件数，若超过系统限制的最多打开文件数（ulimit -n命令查看系统的最多打开文件数），还需要修改系统默认的文件数；
• 修改单个worker的最大连接数；
• 开启高效传输；
• 设置连接超时时间，以便保护服务器资源，因为建立连接也是需要消耗资源的；
• 优化fastCGI的一个超时时间，也可以根据实际情况对其配置缓存动态页面；
• expires缓存调优，主要针对图片、css、js等元素更改较少的情况下使用。
• 配置防盗链；
• 优化内核参数，如进程可以同时打开的最大句柄数；

具体内容可以参考nginx面试题

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