nginx面試中最常見的18道題

參考：https://phpmianshi.com/?id=35

1、請解釋一下什么是Nginx?

Nginx---Ngine X，是一款免費的、自由的、開源的、高性能HTTP服務器和反向代理服務器；也是一個IMAP、POP3、SMTP代理服務器；Nginx以其高性能、穩定性、豐富的功能、簡單的配置和低資源消耗而聞名，

也就是說Nginx本身就可以托管網站（類似于Tomcat一樣），進行Http服務處理，也可以作為反向代理服務器 、負載均衡器和HTTP快取，

Nginx 解決了服務器的C10K（就是在一秒之內連接客戶端的數目為10k即1萬）問題，它的設計不像傳統的服務器那樣使用執行緒處理請求，而是一個更加高級的機制—事件驅動機制，是一種異步事件驅動結構，

2、請列舉Nginx的一些特性

• 跨平臺：可以在大多數Unix like 系統編譯運行，而且也有Windows的移植版本，

• 配置例外簡單：非常的簡單，易上手，

• 非阻塞、高并發連接：資料復制時，磁盤I/O的第一階段是非阻塞的，官方測驗能支持5萬并發連接，實際生產中能跑2~3萬并發連接數（得益于Nginx采用了最新的epoll事件處理模型（訊息佇列），

• Nginx代理和后端Web服務器間無需長連接；

• Nginx接收用戶請求是異步的，即先將用戶請求全部接收下來，再一次性發送到后端Web服務器，極大減輕后端Web服務器的壓力，

• 發送回應報文時，是邊接收來自后端Web服務器的資料，邊發送給客戶端，

• 網路依賴性低，理論上只要能夠ping通就可以實施負載均衡，而且可以有效區分內網、外網流量，

• 支持內置服務器檢測，Nginx能夠根據應用服務器處理頁面回傳的狀態碼、超時資訊等檢測服務器是否出現故障，并及時回傳錯誤的請求重新提交到其它節點上，

• 此外還有記憶體消耗小、成本低廉（比F5硬體負載均衡器廉價太多）、節省帶寬、穩定性高等特點，

3、請列舉Nginx和Apache 之間的不同點

Nginx比較Apache：事件驅動適合于IO密集型服務，多行程或執行緒適合于CPU密集型服務

1）Nginx更主要是作為反向代理，而非Web服務器使用，其網路模式是事件驅動（select、poll、epoll），

2）事件驅動的本質還是IO事件，應用程式在多個IO句柄間快速切換，實作所謂的異步IO，

3）事件驅動服務器，最適合做的就是這種IO密集型作業，如反向代理，它在客戶端與WEB服務器之間起一個資料中轉作用，純粹是IO操作，自身并不涉及到復雜計算，

4）反向代理用事件驅動來做，顯然更好，一個作業行程就可以run了，沒有行程、執行緒管理的開銷，CPU、記憶體消耗都小，

5）當然，Nginx也可以是多行程 + 事件驅動的模式，幾個行程跑libevent，不需要Apache那樣動輒數百的行程數，

6）Nginx處理靜態檔案效果也很好，那是因為靜態檔案本身也是磁盤IO操作，處理程序一樣，至于說多少萬的并發連接，這個毫無意義，我隨手寫個網路程式都能處理幾萬7）的并發，但如果大部分客戶端阻塞在那里，就沒什么價值，

再看看Apache或者Redis這類應用服務器，之所以稱他們為應用服務器，是因為他們真的要跑具體的業務應用，如科學計算、圖形影像、資料庫讀寫等，它們很可能是CPU密集型的服務，事件驅動并不合適，

1）例如一個計算耗時2秒，那么這2秒就是完全阻塞的，什么event都沒用，想想MySQL如果改成事件驅動會怎么樣，一個大型的join或sort就會阻塞住所有客戶端，

2）這個時候多行程或執行緒就體現出優勢，每個行程各干各的事，互不阻塞和干擾，當然，現代CPU越來越快，單個計算阻塞的時間可能很小，但只要有阻塞，事件編程就毫無優勢，所以行程、執行緒這類技術，并不會消失，而是與事件機制相輔相成，長期存在，

總結之，事件驅動適合于IO密集型服務，多行程或執行緒適合于CPU密集型服務，它們各有各的優勢，并不存在誰取代誰的傾向，

4、請解釋Nginx如何處理HTTP請求，

Nginx 是一個高性能的 Web 服務器，能夠同時處理大量的并發請求，它結合多行程機制和異步機制 ，異步機制使用的是異步非阻塞方式 ，接下來就給大家介紹一下 Nginx 的多執行緒機制和異步非阻塞機制 ，

1、多行程機制

服務器每當收到一個客戶端時，就有 服務器主行程 （ master process ）生成一個 子行程（ worker process ）出來和客戶端建立連接進行互動，直到連接斷開，該子行程就結束了，

使用行程的好處是各個行程之間相互獨立，不需要加鎖，減少了使用鎖對性能造成影響，同時降低編程的復雜度，降低開發成本，其次，采用獨立的行程，可以讓行程互相之間不會影響 ，如果一個行程發生例外退出時，其它行程正常作業， master 行程則很快啟動新的 worker 行程，確保服務不會中斷，從而將風險降到最低，

缺點是作業系統生成一個子行程需要進行 記憶體復制等操作，在資源和時間上會產生一定的開銷，當有大量請求時，會導致系統性能下降 ，

2、異步非阻塞機制

每個作業行程 使用 異步非阻塞方式 ，可以處理 多個客戶端請求 ，

當某個 作業行程 接收到客戶端的請求以后，呼叫 IO 進行處理，如果不能立即得到結果，就去 處理其他請求 （即為 非阻塞 ）；而 客戶端 在此期間也 無需等待回應 ，可以去處理其他事情（即為 異步 ），

當 IO 回傳時，就會通知此 作業行程 ；該行程得到通知，暫時 掛起 當前處理的事務去 回應客戶端請求 ，

5、在Nginx中，如何使用未定義的服務器名稱來阻止處理請求?

只需將請求洗掉的服務器就可以定義為：

這里，服務器名被保留為一個空字串，它將在沒有“主機”頭欄位的情況下匹配請求，而一個特殊的Nginx的非標準代碼444被回傳，從而終止連接，

6、 使用“反向代理服務器”的優點是什么?

反向代理服務器可以隱藏源服務器的存在和特征，它充當互聯網云和web服務器之間的中間層，這對于安全方面來說是很好的，特別是當您使用web托管服務時，

7、解釋下驚群現象

處理請求程序如下：

master（master行程會先建立好需要listen的socket）--------fork生成子行程workers，繼承socket（此時workers子行程們都繼承了父行程master的所有屬性，當然也包括已經

建立好的socket，當然不是同一個socket，只是每個行程的這個socket會監控在同一個ip地址與埠，這個在網路協議里面是允許的）------當一個連接進入，產生驚群現象，

一般來說，當一個連接進來后，所有在accept在這個socket上面的行程，都會收到通知，而只有一個行程可以accept這個連接，其它的則accept失敗，

驚群現象：指一個fd的事件被觸發后，等候這個fd的所有執行緒/行程都被喚醒，雖然都被喚醒，但是只有一個會去回應，最常見的例子就是對于socket的accept操作，當多個

用戶行程/執行緒監聽在同一個埠上時，由于實際只可能accept一次，因此就會產生驚群現象，

Nginx對驚群現象的處理：

nginx提供了一個accept_mutex這個東西，這是一個加在accept上的一把共享鎖，有了這把鎖之后，同一時刻，就只會有一個行程在accpet連接，這樣就不會有驚群問題了，accept_mutex是一個可控選項，我們可以顯示地關掉，默認是打開的，

小結：

1）一個完整的請求讀取請求、決議請求、處理請求，產生資料后，再回傳給客戶端，最后斷開連接，

2）一個完整的請求完全由一個worker行程處理，

好處：

1）節省鎖帶來的開銷，每個worker行程都是獨立的行程，不共享資源，不需要加鎖，同時在編程以及問題查上時，也會方便很多，

2）獨立行程，減少風險，采用獨立的行程，可以讓互相之間不會影響，一個行程退出后，其它行程還在作業，服務不會中斷，master行程則很快重新啟動新的worker行程，當然，worker行程的例外退出，肯定是程式有bug了，例外退出，會導致當前worker上的所有請求失敗，不過不會影響到所有請求，所以降低了風險，

8、請解釋Nginx服務器上的Master和Worker行程分別是什么?

• 主程式 Master process 啟動后，通過一個 for 回圈來 接收 和 處理外部信號 ；

• 主行程通過 fork() 函式產生 worker 子行程 ，每個子行程執行一個 for回圈來實作Nginx服務器對事件的接收和處理 ，

一般推薦 worker 行程數與CPU內核數一致，這樣一來不存在大量的子行程生成和管理任務，避免了行程之間競爭CPU 資源和行程切換的開銷，而且 Nginx 為了更好的利用 多核特性 ，提供了 CPU 親緣性的系結選項，我們可以將某一個行程系結在某一個核上，這樣就不會因為行程的切換帶來 Cache 的失效，

對于每個請求，有且只有一個作業行程 對其處理，首先，每個 worker 行程都是從 master行程 fork 過來，在 master 行程里面，先建立好需要 listen 的 socket（listenfd） 之后，然后再 fork 出多個 worker 行程，

所有 worker 行程的 listenfd 會在新連接到來時變得可讀 ，為保證只有一個行程處理該連接，所有 worker 行程在注冊 listenfd 讀事件前搶占 accept_mutex ，搶到互斥鎖的那個行程注冊 listenfd 讀事件 ，在讀事件里呼叫 accept 接受該連接，

當一個 worker 行程在 accept 這個連接之后，就開始讀取請求、決議請求、處理請求，產生資料后，再回傳給客戶端 ，最后才斷開連接，這樣一個完整的請求就是這樣的了，我們可以看到，一個請求，完全由 worker 行程來處理，而且只在一個 worker 行程中處理，

在 Nginx 服務器的運行程序中， 主行程和作業行程 需要行程互動，互動依賴于 Socket 實作的管道來實作，

9、請解釋代理設計中的正向代理和反向代理?

首先，代理服務器一般指局域網內部的機器通過代理服務器發送請求到互聯網上的服務器，代理服務器一般作用在客戶端，例如：GoAgent翻墻軟體，我們的客戶端在進行翻墻操作的時候，我們使用的正是正向代理，通過正向代理的方式，在我們的客戶端運行一個軟體，將我們的HTTP請求轉發到其他不同的服務器端，實作請求的分發，

反向代理服務器作用在服務器端，它在服務器端接收客戶端的請求，然后將請求分發給具體的服務器進行處理，然后再將服務器的相應結果反饋給客戶端，Nginx就是一個反向代理服務器軟體，

從上圖可以看出：客戶端必須設定正向代理服務器，當然前提是要知道正向代理服務器的IP地址，還有代理程式的埠，
反向代理正好與正向代理相反，對于客戶端而言代理服務器就像是原始服務器，并且客戶端不需要進行任何特別的設定，客戶端向反向代理的命名空間（name-space）中的內容發送普通請求，接著反向代理將判斷向何處（原始服務器）轉交請求，并將獲得的內容回傳給客戶端，

10、請解釋是否有可能將Nginx的錯誤替換為502錯誤、503?

502 =錯誤網關

503 =服務器超載

有可能，但是您可以確保fastcgi_intercept_errors被設定為ON，并使用錯誤頁面指令，

11、在Nginx中，解釋如何在URL中保留雙斜線?

要在URL中保留雙斜線，就必須使用merge_slashes_off;

語法:merge_slashes [on/off]

默認值: merge_slashes on

環境: http，server

12、請解釋ngx_http_upstream_module的作用是什么?

ngx_http_upstream_module用于定義可通過fastcgi傳遞、proxy傳遞、uwsgi傳遞、memcached傳遞和scgi傳遞指令來參考的服務器組，

13、請解釋什么是C10K問題?

C10K問題是指無法同時處理大量客戶端(10,000)的網路套接字，

14、請陳述stub_status和sub_filter指令的作用是什么?

Stub_status指令：該指令用于了解Nginx當前狀態的當前狀態，如當前的活動連接，接受和處理當前讀/寫/等待連接的總數；

Sub_filter指令：它用于搜索和替換回應中的內容，并快速修復陳舊的資料；

15、解釋Nginx是否支持將請求壓縮到上游?

您可以使用Nginx模塊gunzip將請求壓縮到上游，gunzip模塊是一個過濾器，它可以對不支持“gzip”編碼方法的客戶機或服務器使用“內容編碼:gzip”來解壓縮回應，

16、解釋如何在Nginx中獲得當前的時間?

要獲得Nginx的當前時間，必須使用SSI模塊、$date_gmt和$date_local的變數，

Proxy_set_header THE-TIME $date_gmt;

17、用Nginx服務器解釋-s的目的是什么?

用于運行Nginx -s引數的可執行檔案，

18、解釋如何在Nginx服務器上添加模塊?

在編譯程序中，必須選擇Nginx模塊，因為Nginx不支持模塊的運行時間選擇，