Nginx的作用

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這個(gè)問(wèn)題是入門(mén)級(jí)知識(shí)點(diǎn)，討論Nginx的用處。我覺(jué)得只要幾個(gè)重要的點(diǎn)都回答到位就可以了，可以考慮這樣的一個(gè)回答：Nginx是一個(gè)高性能web服務(wù)器和反向代理服務(wù)器，也是一個(gè)IMAP/POP3/SMTP服務(wù)器。不僅可以實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡，還可以做接口限流，緩存等功能。

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使用Nginx的優(yōu)勢(shì)點(diǎn)

Nginx?由于使用了epoll和kqueue網(wǎng)路I/O模型，在實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境能夠支撐3萬(wàn)左右并發(fā)連接。

Nginx?內(nèi)存消耗低。

Nginx?跨平臺(tái)，而且配置相對(duì)來(lái)說(shuō)難度較低。

Nginx?內(nèi)置健康檢查功能，如果負(fù)載均衡其中一個(gè)服務(wù)器宕機(jī)了，則接受到的請(qǐng)求會(huì)發(fā)送給其他服務(wù)器去處理。

支持Gzip壓縮，可以添加瀏覽器本地緩存的Header頭。

Nginx?支持熱部署，可以在不間斷服務(wù)的情況下平滑進(jìn)行配置的更改。

Nginx?異步接收用戶請(qǐng)求，減輕了Web服務(wù)器的壓力。

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Nginx如何實(shí)現(xiàn)高并發(fā)

這個(gè)問(wèn)題出來(lái)可能懂一點(diǎn)Nginx的朋友們都是浮現(xiàn)出5個(gè)字：異步非阻塞。實(shí)際上Nginx就是異步非阻塞，使用了epoll模型并對(duì)底層代碼進(jìn)行大幅度優(yōu)化。之前其實(shí)有講過(guò)Nginx是采用1個(gè)master進(jìn)程，多個(gè)worker進(jìn)程的模式，每次接收到一個(gè)請(qǐng)求，master會(huì)將請(qǐng)求按照一定策略分發(fā)給一個(gè)worker進(jìn)程去進(jìn)行處理請(qǐng)求。worker進(jìn)程數(shù)一般設(shè)置為和CPU核心數(shù)一致，異步非阻塞模式就會(huì)使得worker線程在等待請(qǐng)求callback的空閑時(shí)間可以接收處理新的請(qǐng)求，當(dāng)接收到舊請(qǐng)求的callback時(shí)再回去繼續(xù)處理該請(qǐng)求，這樣就完成了少數(shù)幾個(gè)worker進(jìn)程卻實(shí)現(xiàn)了高并發(fā)的問(wèn)題。

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Nginx為何不使用多線程？

眾所周知，沒(méi)創(chuàng)建一個(gè)新的線程，都需要為其分配cpu和內(nèi)存。當(dāng)然，創(chuàng)建進(jìn)程也是一樣，但是由于線程過(guò)多會(huì)導(dǎo)致內(nèi)存消耗過(guò)多。所以Nginx采用單線程異步處理用戶請(qǐng)求，這樣不需要不斷地為新的線程分配cpu和內(nèi)存，減輕服務(wù)器內(nèi)存消耗，所以使得Nginx性能方面更為高效。

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Nginx如何處理請(qǐng)求？

Nginx啟動(dòng)后，首先進(jìn)行配置文件的解析，解析成功會(huì)得到虛擬服務(wù)器的ip和端口號(hào)，在主進(jìn)程master進(jìn)程中創(chuàng)建socket，對(duì)addrreuse選項(xiàng)進(jìn)行設(shè)置，并將socket綁定到對(duì)應(yīng)的ip地址和端口并進(jìn)行監(jiān)聽(tīng)。然后創(chuàng)建子進(jìn)程worker進(jìn)程，當(dāng)客戶端和Nginx進(jìn)行三次握手，則可以創(chuàng)建成功與Nginx的連接。當(dāng)有新的請(qǐng)求進(jìn)入時(shí)，空閑的worker進(jìn)程會(huì)競(jìng)爭(zhēng)，當(dāng)某一個(gè)worker進(jìn)程競(jìng)爭(zhēng)成功，則會(huì)得到這個(gè)已經(jīng)成功建立連接的socket，然后創(chuàng)建ngx_connection_t結(jié)構(gòu)體，接下來(lái)設(shè)置讀寫(xiě)事件處理函數(shù)并添加讀寫(xiě)事件用來(lái)與客戶端進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。當(dāng)請(qǐng)求結(jié)束Nginx或者客戶端主動(dòng)關(guān)閉連接，此時(shí)一個(gè)請(qǐng)求處理完畢。

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為什么要做動(dòng)靜分離？

在日常開(kāi)發(fā)中，前端請(qǐng)求靜態(tài)文件比如圖片資源是不需要經(jīng)過(guò)后端服務(wù)器的，但是調(diào)用API這些類型的就需要后端進(jìn)行處理請(qǐng)求，所以為了提高對(duì)資源文件的響應(yīng)速度，我們應(yīng)該使用動(dòng)靜分離的策略去做架構(gòu)。我們可以將靜態(tài)文件放到Nginx中，將動(dòng)態(tài)資源的請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)到后端服務(wù)器去進(jìn)行進(jìn)一步的處理。

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Nginx負(fù)載均衡的幾種常用方式？

輪詢方式：默認(rèn)情況下Nginx使用輪詢的方式實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡，每個(gè)新的請(qǐng)求按照時(shí)間順序逐一分配到不同的后端服務(wù)器去進(jìn)行處理，如果后端服務(wù)器宕機(jī)，則Nginx的健康檢查功能會(huì)將這個(gè)后端服務(wù)器剔除。但是輪詢方式是顯而易見(jiàn)的：可靠性低而且負(fù)載分配不平衡，所以輪詢方式更適用于圖片服務(wù)器或者靜態(tài)資源服務(wù)器。

weight：可以對(duì)不同的后端服務(wù)器設(shè)置不同的權(quán)重比例，這樣可以改變不同后端服務(wù)器處理請(qǐng)求的比例。可以給性能更優(yōu)的后端服務(wù)器配置更高的權(quán)重。

ip_hash：這種方式會(huì)根據(jù)請(qǐng)求的ip地址的hash結(jié)果分配后端服務(wù)器來(lái)處理請(qǐng)求，這樣每個(gè)用戶發(fā)起的請(qǐng)求固定只會(huì)由同一個(gè)后端服務(wù)器處理，這樣可以解決session問(wèn)題。

fail：這種方式有點(diǎn)類似于輪詢方式，主要是根據(jù)后端服務(wù)器的響應(yīng)時(shí)間來(lái)分配請(qǐng)求，響應(yīng)時(shí)間短的后端服務(wù)器優(yōu)先分配請(qǐng)求。

url_hash：這種方式是按照請(qǐng)求url的hash結(jié)果來(lái)將不同請(qǐng)求分配到不同服務(wù)器，使用這種方式每個(gè)url的請(qǐng)求都會(huì)由同一個(gè)后端服務(wù)器進(jìn)行處理，后端服務(wù)器為緩存時(shí)效率會(huì)更高。

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Session不同步如何處理？

上面其實(shí)提過(guò)了解決方案，負(fù)載均衡方式使用ip_hash方式，如果用戶已經(jīng)訪問(wèn)過(guò)某個(gè)后端器，則再次訪問(wèn)時(shí)會(huì)將這個(gè)請(qǐng)求的ip地址進(jìn)行哈希算法轉(zhuǎn)換，自動(dòng)定位到該服務(wù)器。當(dāng)然也可以通過(guò)redis緩存用戶session，一樣可以處理session不同步的問(wèn)題。

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Nginx常用優(yōu)化配置

1. 調(diào)整worker_processes指定Nginx需要?jiǎng)?chuàng)建的worker進(jìn)程數(shù)量，剛才有提到worker進(jìn)程數(shù)一般設(shè)置為和CPU核心數(shù)一致。

2. 調(diào)整worker_connections設(shè)置Nginx最多可以同時(shí)服務(wù)的客戶端數(shù)。結(jié)合worker_processes配置可以獲得每秒可以服務(wù)的最大客戶端數(shù)。

3. 啟動(dòng)gzip壓縮，可以對(duì)文件大小進(jìn)行壓縮，減少了客戶端http的傳輸帶寬，可以大幅度提高頁(yè)面的加載速度。

4. 啟用緩存，如果請(qǐng)求靜態(tài)資源，啟用緩存是可以大幅度提升性能的。

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Nginx正向代理

正向代理也是大家最常接觸的到的代理模式，那究竟什么是正向代理呢？我們都知道Google在國(guó)內(nèi)是無(wú)法正常訪問(wèn)的，但是某些時(shí)候我們由于技術(shù)問(wèn)題需要去訪問(wèn)Google時(shí)，我們會(huì)先找到一個(gè)可以訪問(wèn)Google的代理服務(wù)器，我們將請(qǐng)求發(fā)送到代理服務(wù)器，代理服務(wù)器去訪問(wèn)Google，然后將訪問(wèn)到的數(shù)據(jù)返回給我們，這樣的過(guò)程就是正向代理。正向代理最大的特點(diǎn)是客戶端需要明確知道要訪問(wèn)的服務(wù)器地址，Google服務(wù)器只清楚請(qǐng)求來(lái)自哪個(gè)代理服務(wù)器，而不清楚來(lái)自哪個(gè)具體的客戶端，正向代理可以隱藏真實(shí)客戶端的具體信息。

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????????客戶端必須設(shè)置正向代理服務(wù)器，而且需要知道正向代理服務(wù)器的IP地址以及代理程序的端口。一句話來(lái)概括就是正向代理代理的是客戶端，是一個(gè)位于客戶端和Google服務(wù)器之間的服務(wù)器，為了從Google服務(wù)器取得數(shù)據(jù)，客戶端向代理服務(wù)器發(fā)送一個(gè)請(qǐng)求并指定目標(biāo)(Google服務(wù)器)，然后代理向原始服務(wù)器轉(zhuǎn)交請(qǐng)求并將獲得的數(shù)據(jù)返回給客戶端。總結(jié)正向代理的幾個(gè)作用：

訪問(wèn)國(guó)外無(wú)法訪問(wèn)的網(wǎng)站做緩存，加速訪問(wèn)資源對(duì)客戶端訪問(wèn)授權(quán)，上網(wǎng)進(jìn)行認(rèn)證代理可以記錄用戶訪問(wèn)記錄（上網(wǎng)行為管理），對(duì)外隱藏用戶信息

Nginx反向代理

多個(gè)客戶端給服務(wù)器發(fā)送的請(qǐng)求，Nginx服務(wù)器接收到請(qǐng)求以后，按照一定的規(guī)則轉(zhuǎn)發(fā)到不同的服務(wù)器進(jìn)行業(yè)務(wù)邏輯處理，也就是我們剛才講到的負(fù)載均衡的策略。此時(shí)請(qǐng)求來(lái)源于哪個(gè)客戶端是確定的，但是請(qǐng)求由哪臺(tái)服務(wù)器處理的并不明確，Nginx扮演的就是一個(gè)反向代理角色。可以這樣來(lái)理解，反向代理對(duì)外都是透明的，訪問(wèn)者并不知道自己訪問(wèn)的是一個(gè)代理。反向代理代理的是服務(wù)端，主要用于服務(wù)器集群分布式部署的情況下，反向代理隱藏了服務(wù)器的信息?？偨Y(jié)下反向代理的兩個(gè)作用：

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保證內(nèi)網(wǎng)的安全，通常將反向代理作為公網(wǎng)訪問(wèn)地址，Web服務(wù)器是內(nèi)網(wǎng)
負(fù)載均衡，通過(guò)反向代理服務(wù)器來(lái)優(yōu)化網(wǎng)站的負(fù)載

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Nginx中正向代理與反向代理的區(qū)別

在正向代理中，隱藏了請(qǐng)求來(lái)源的客戶端信息；
在反向代理中，隱藏了請(qǐng)求具體處理的服務(wù)端信息

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Nginx面试题及基础的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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