备战八月,Nginx最细最权威面试题,有这一套完全够了!(精心整理)(下)

本文涉及的产品
应用型负载均衡 ALB,每月750个小时 15LCU
网络型负载均衡 NLB,每月750个小时 15LCU
传统型负载均衡 CLB,每月750个小时 15LCU
简介: 备战八月,Nginx最细最权威面试题,有这一套完全够了!(精心整理)

location的作用是什么?

  • location指令的作用是根据用户请求的URI来执行不同的应用,也就是根据用户请求的网站URL进行匹配,匹配成功即进行相关的操作。

location的语法能说出来吗?

注意:~ 代表自己输入的英文字母

20210702101958381.png

Location正则案例

  • 示例
#优先级1,精确匹配,根路径
location =/ {
  return 400;
}
#优先级2,以某个字符串开头,以av开头的,优先匹配这里,区分大小写
location ^~ /av {
  root /data/av/;
}
#优先级3,区分大小写的正则匹配,匹配/media*****路径
location ~ /media {
  alias /data/static/;
}
#优先级4 ,不区分大小写的正则匹配,所有的****.jpg|gif|png 都走这里
location ~* .*\.(jpg|gif|png|js|css)$ {
  root /data/av/;
}
#优先7,通用匹配
location / {
  return 403;
}

限流怎么做的?

  • Nginx限流就是限制用户请求速度,防止服务器受不了
  • 限流有3种


  1. 正常限制访问频率(正常流量)
  2. 突发限制访问频率(突发流量)
  3. 限制并发连接数


  • Nginx的限流都是基于漏桶流算法,底下会说道什么是桶铜流

实现三种限流算法

1. 正常限制访问频率(正常流量):


限制一个用户发送的请求,我Nginx多久接收一个请求。

Nginx中使用ngx_http_limit_req_module模块来限制的访问频率,限制的原理实质是基于漏桶算法原理来实现的。在nginx.conf配置文件中可以使用limit_req_zone命令及limit_req命令限制单个IP的请求处理频率。

#定义限流维度,一个用户一分钟一个请求进来,多余的全部漏掉
limit_req_zone $binary_remote_addr zone=one:10m rate=1r/m;
#绑定限流维度
server{
  location/seckill.html{
  limit_req zone=zone;
  proxy_pass http://lj_seckill;
  }
}

1r/s代表1秒一个请求,1r/m一分钟接收一个请求, 如果Nginx这时还有别人的请求没有处理完,Nginx就会拒绝处理该用户请求。

2.突发限制访问频率(突发流量):


限制一个用户发送的请求,我Nginx多久接收一个。

上面的配置一定程度可以限制访问频率,但是也存在着一个问题:如果突发流量超出请求被拒绝处

理,无法处理活动时候的突发流量,这时候应该如何进一步处理呢?Nginx提供burst参数结合nodelay参数可以解决流量突发的问题,可以设置能处理的超过设置的请求数外能额外处理的请求数。

我们可以将之前的例子添加burst参数以及nodelay参数:

#定义限流维度,一个用户一分钟一个请求进来,多余的全部漏掉
limit_req_zone $binary_remote_addr zone=one:10m rate=1r/m;
#绑定限流维度
server{
  location/seckill.html{
  limit_req zone=zone burst=5 nodelay;
  proxy_pass http://lj_seckill;
  }
}

为什么就多了一个 burst=5 nodelay; 呢,多了这个可以代表Nginx对于一个用户的请求会立即处理前五个,多余的就慢慢来落,没有其他用户的请求我就处理你的,有其他的请求的话我Nginx就漏掉不接受你的请求

3.限制并发连接数

  • Nginx中的ngx_http_limit_conn_module模块提供了限制并发连接数的功能,可以使用limit_conn_zone指令以及limit_conn执行进行配置。

接下来我们可以通过一个简单的例子来看下:

http {
  limit_conn_zone $binary_remote_addr zone=myip:10m;
  limit_conn_zone $server_name zone=myServerName:10m;
}
server {
  location / {
    limit_conn myip 10;
    limit_conn myServerName 100;
    rewrite / http://www.lijie.net permanent;
  }
}

上面配置了单个IP同时并发连接数最多只能10个连接,并且设置了整个虚拟服务器同时最大并发数最多只能100个链接。当然,只有当请求的header被服务器处理后,虚拟服务器的连接数才会计数。刚才有提到过Nginx是基于漏桶算法原理实现的,实际上限流一般都是基于漏桶算法和令牌。 接下来我们来看看两个算法的介绍


漏桶流算法和令牌桶算法

漏桶算法


漏桶算法是网络世界中流量整形或速率限制时经常使用的一种算法,它的主要目的是控制数据注入到网络的速率,平滑网络上的突发流量。漏桶算法提供了一种机制,通过它,突发流量可以被整形以便为网络提供一个稳定的流量。也就是我们刚才所讲的情况。漏桶算法提供的机制实际上就是刚才的案例:突发流量会进入到一个漏桶,漏桶会按照我们定义的速率依次处理请求,如果水流过大也就是突发流量过大就会直接溢出,则多余的请求会被拒绝。所以漏桶算法能控制数据的传输速率。


20210702111532412.png

令牌桶算法


令牌桶算法是网络流量整形和速率限制中最常使用的一种算法。典型情况下,令牌桶算法用来控制发送到网络上的数据的数目,并允许突发数据的发送。Google开源项目Guava中的RateLimiter使用的就是令牌桶控制算法。令牌桶算法的机制如下:存在一个大小固定的令牌桶,会以恒定的速率源源不断产生令牌。如果令牌消耗速率小于生产令牌的速度,令牌就会一直产生直至装满整个令牌桶。


20210702111655923.png

可以从哪些方面来优化nginx服务?


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;开启tcp重用机制,以便允许TIME_WAIT sockets重新用于新的TCP连接…还有好多,记不住。


为什么要做动静分离?


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。

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

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。

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。


Nginx怎么做的动静分离?

  • 只需要指定路径对应的目录。location/可以使用正则表达式匹配。并指定对应的硬盘中的目录。如下:(操作都是在Linux上)。
location /image/ {
  root /usr/local/static/;
  autoindex on;
}
  1. 创建目录
mkdir /usr/local/static/image
  1. 进入目录
cd /usr/local/static/image
  1. 放一张照片上去
1.jpg


  1. 重启 nginx

sudo nginx -s reload


  1. 打开浏览器 输入 server_name/image/1.jpg 就可以访问该静态图片了

Nginx负载均衡的算法怎么实现的?策略有哪些?

  • 为了避免服务器崩溃,大家会通过负载均衡的方式来分担服务器压力。将对台服务器组成一个集群,当用户访问时,先访问到一个转发服务器,再由转发服务器将访问分发到压力更小的服务器。

Nginx负载均衡实现的策略有以下五种:

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,如果后端某个服务器宕机,能自动剔除故障系
    统。
upstream backserver {
  server 192.168.0.12;
  server 192.168.0.13;
}

2. 权重 weight

  • weight的值越大分配到的访问概率越高,主要用于后端每台服务器性能不均衡的情况下。其次是为在主从的情况下设置不同的权值,达到合理有效的地利用主机资源。
upstream backserver {
  server 192.168.0.12 weight=2;
  server 192.168.0.13 weight=8;
}

权重越高,在被访问的概率越大,如上例,分别是20%,80%。

3. ip_hash( IP绑定)

  • 每个请求按访问IP的哈希结果分配,使来自同一个IP的访客固定访问一台后端服务器, 并且可以有效解决动态网页存在的session共享问题。
upstream backserver {
  ip_hash;
  server 192.168.0.12:88;
  server 192.168.0.13:80;
}

4. fair(第三方插件)

  • 必须安装upstream_fair模块。
  • 对比 weight、ip_hash更加智能的负载均衡算法,fair算法可以根据页面大小和加载时间长短智能地进行负载均衡,响应时间短的优先分配。哪个服务器的响应速度快,就将请求分配到那个服务器上。
upstream backserver {
  server server1;
  server server2;
  fair;
}

5. url_hash(第三方插件)

  • 必须安装Nginx的hash软件包
  • 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,可以进一步提高后端缓存服务器的效率。
upstream backserver {
  server squid1:3128;
  server squid2:3128;
  hash $request_uri;
  hash_method crc32;
}

Nginx配置高可用性怎么配置?

  • 当上游服务器(真实访问服务器),一旦出现故障或者是没有及时相应的话,应该直接轮训到下一台服务器,保证服务器的高可用。

Nginx配置代码:

server {
  listen 80;
  server_name www.lijie.com;
  location / {
    #指定上游服务器负载均衡服务器
    proxy_pass http://backServer;
    #nginx与上游服务器(真实访问的服务器)超时时间 后端服务器连接的超时时间_发起握手等候响应超时时间
    proxy_connect_timeout 1s;
    #nginx发送给上游服务器(真实访问的服务器)超时时间
    proxy_send_timeout 1s;
    #nginx接受上游服务器(真实访问的服务器)超时时间
    proxy_read_timeout 1s;
    index index.html index.htm;
  }
}

Nginx怎么判断别IP不可访问?

# 如果访问的ip地址为192.168.9.115,则返回403
if ($remote_addr = 192.168.9.115) {
  return 403;
}

怎么限制浏览器访问?

## 不允许谷歌浏览器访问 如果是谷歌浏览器返回500
if ($http_user_agent ~ Chrome) {
  return 500;
}

Rewrite全局变量是什么?


20210702113522900.png

Nginx 常用命令?

  • 启动 nginx 。
  • 停止 nginx -s stop 或 nginx -s quit 。
  • 重载配置 ./sbin/nginx -s reload(平滑重启) 或 service nginx reload 。
  • 重载指定配置文件 .nginx -c /usr/local/nginx/conf/nginx.conf 。
  • 查看 nginx 版本 nginx -v 。
  • 检查配置文件是否正确 nginx -t 。
  • 显示帮助信息 nginx -h 。

请解释Nginx如何处理HTTP请求

  • Nginx使用反应器模式。主事件循环等待操作系统发出准备事件的信号,这样数据就可以从套接字读取,在该实例中读取到缓冲区并进行处理。单个线程可以提供数万个并发连接。

在Nginx中,如何在URL中保留双斜线?

  • 要在URL中保留双斜线,就必须使用merge_slashes_off;
  • 语法:merge_slashes [on/off]
  • 默认值: merge_slashes on
  • 环境: http,server

ngx_http_upstream_module的作用是什么?


  • ngx_http_upstream_module用于定义可通过fastcgi传递proxy传递uwsgi传递memcached传递scgi传递指令来引用的服务器组。

什么是C10K问题?

  • C10K问题是指无法同时处理大量客户端(10,000)的网络套接字。

如何在Nginx服务器上添加模块?

  • 在编译过程中,必须选择Nginx模块,因为Nginx不支持模块的运行时间选择。
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