Nginx 高频面试题汇总

1. 什么是Nginx ？

Nginx (engine x) 是一个高性能的HTTP和反向代理web服务器，同时也提供了IMAP/POP3/SMTP服务。

2. 什么是正向代理？

客户端请求目标服务之间的一个代理服务器。
请求会先经过这个代理服务器，然后在转发请求到目标服务器。获得内容后在响应给客户端。

3. 什么是反向代理？

用户请求目标服务器，由代理服务器决定访问哪个ip。

类比:你去学校报名上学，由教务指派你去哪个班级读书。

4. 反向代理路由图

5. Nginx 进程模型

当Nginx 启动后，默认会启动两个进程。
1.Master 进程
2.Work 进程

5.1 如何修改worker 进程数？

在 conf/nginx.conf 文件中修改 worker_processes 数字即可。

5.2 Nginx 基本命令有哪些？

./nginx -s stop
./nginx -s quit
./nginx -s reload
./nginx
./nginx -t

5.3 Nginx进程模型图

6. Nginx 抢占机制

6.1 传统服务器事件处理

同步阻塞请求方式，当一个client 阻塞后，后续其他client无法进行处理。

解决方式：重新fork 一个新的worker进程。使得阻塞client走新的worker 进程处理。

弊端：资源开销大，成本高！

6.2 Nginx事件处理

使用异步非阻塞模式（类似多路复用器）。
在Linux 环境中使用 epoll 模型，来处理工作进程。能处理6-8万个请求。

6.3 Nginx.conf 配置结构

main #全局配置event #配置工作模式以及连接数http #http模块相关配置server #虚拟主机配置，可以有多个location #路由规则，表达式upstream #集群，内网服务器

6.4 同步与异步，阻塞与非阻塞

6.4.1 同步（客户端）阻塞（服务器）

客户端发送请求给服务端，此时服务端处理任务时间久，则客户端被服务端阻塞，所以客户端会一直等待服务端的响应，此时客户端不能做其他任何事，服务端也不会接受其他客户端的请求，这种通信机制比较简单粗暴，但是效率不高。

6.4.2 同步（客户端）非阻塞（服务器）

客户端发送请求给服务端，此时服务端处理任务时间很久，这个时候虽然客户端会一直等待响应，但是服务端可以处理其他的请求，过一会回来处理原先的。这种方式很高效，一个服务端可以处理很多请求，不会在因为任务没有处理完而堵着，所以这是非阻塞的。

6.4.3 异步（客户端）阻塞（服务器）

客户端发送请求给服务端，此时服务端处理任务的时间很久，但是客户端不会等待服务器响应，它可以做其他的任务，等服务器处理完毕后再把响应结果返回客户端，客户端得到回调后在处理服务端的响应，这种方式可以避免客户端一直处于等待状态，优化了用户体验，其实就是类似于网页里面的ajax异步请求。

6.4.4 异步（客户端）非阻塞（服务器）

客户端发送请求给服务端，此时服务端处理任务时间很久，这个时候的任务虽然处理时间会很久，但是客户端可以做其他的任务，因为他是异步的，可以在回调函数里处理响应，同时服务端是非阻塞的，所以服务端可以去处理其他的任务，此时，这个模式就显得非常的高效

6.5 使用Gzip压缩提升请求效率

6.6 Nginx的模块化设计解析

6.7 Nginx的集群负载均衡解析

7.Nginx 中 uptream 指令参数

max_conns：最大连接数。

举例：当前有10个请求数
server1 ：192.168.117.129:8080 max_conns=2;
server2 ：192.168.117.130:8080 max_conns=3;
server3 ：192.168.117.131:8080 max_conns=4;结果：
server1最多处理2个，
server2最多处理3个，
server3最多处理4个，
还有剩余的一个请求将会报错，502 。
只有当server处理完成当前的请求，才会重新处理新的请求。

slow_start：慢增长。必须使用于集群，不能单独使用。

举例：
server1 ：192.168.117.129:8080 weight=6 slow_start=60s;
server2 ：192.168.117.130:8080 weight=2;
server3 ：192.168.117.131:8080 weight=2;
说明：server1的权重，将会从在60s的时间内从0-6；

down：不会被访问到。

server1 ：192.168.117.129:8080 down;
说明：server1 是不会访问到。

backup：备用机。

举例：
server1 ：192.168.117.129:8080 backup;
server2 ：192.168.117.130:8080 weight=2;
server3 ：192.168.117.131:8080 weight=2;
说明：正常情况下不会被访问到，当其他机器挂掉后，方可访问。

max_fails：最大失败次数，到达失败次数，则认为该服务器宕机。请求将不会访问到这台机器上。默认为1

fails_timeout：失败时间段，默认10s

举例：
server1 ：192.168.117.129:8080 max_fails=2  fails_timeout=15s;
server2 ：192.168.117.130:8080 weight=2;
server3 ：192.168.117.131:8080 weight=2;

说明：15s内请求server1失败达到2次，认为server1已经宕机，再过15s，这15s内，不会有请求到这台机器上，而是会请求到其他正常的机器上，15s后，在请求到server1上，如果还是失败，则继续重复上述过程，直到恢复。

8.upstream 中设置keepalive 的作用？

提高系统的吞吐量

9. ip_hash 负载均衡

根据用户的请求的IP ，经过hash算法，得到一个特定的值，根据这个值判断该请求落在那个server 服务器下，相同的IP请求的会话，只会打在同一台服务器上。

公式 hash%node_counts(服务器结点数) = index

举例：

PS：如果通过IP地址使用这个Hash 算法，它只会hash ip 地址的前三段例如192.168.1。

重点：如果想要移除集群里的一台机器，就需要在节点后面加上down，而不是直接注释或者删除掉，因为直接删除的话，之前ip_hash 中的算法就需要重新计算，会话，缓存都会失效

9.1hash 算法带来的问题

如果有服务器减少或者增加，所有请求的hash都需要重新计算。导致请求的时间增加。

解决方式：采用一致性hash算法。

10 Nginx 浏览器缓存

10.1 expires 指令

expires [time] :设置过期时间

举例：expires 10s  每当请求后10s 缓存过期

expires @[time] : 设置具体缓存过期时间

举例：expires @22h40m  每天 22点40分，缓存失效

expires -[time] :设置已经过期时间

举例：expires -2h  缓存已经过期两小时

expires epoch 不使用缓存
expires off 默认关闭缓存。
expires max 最大时间缓存

11 Nginx反向代理缓存

proxy_cache_path 设置缓存保存目录
keys_zone 设置共享内存以及占用的空间
max_size 设置缓存大小
inactive 超过此时间，则缓存自动清理。
use_temp_path 关闭临时目录


proxy_cache_path /usr/local/nginx/upstream_cache
keys_zone=mycache:5m  (mycache为名字，随意设置)
max_size=5g
inactive=30s 当我们的缓存超过30秒，就自动清理
use_temp_path off ;

继续配置，在server{#开启缓存
proxy_cache mycache;
#针对200 和 304 状态码缓存过期时间为5小时
proxy_cache_valid 200 304 5h;
}