Nginx知识点总结

1、 请解释一下什么是Nginx?

NNginx是一款轻量级的Web 服务器/反向代理服务器及电子邮件(IMAP/POP3)代理服务器，用于HTTP、HTTPS、 SMTP、POP3 和 IMAP 协议。

2、 请列举Nginx的一些特性。

Nginx 是一个高性能的 Web 和反向代理服务器, 它具有有很多非常优越的特性:

作为 Web 服务器：相比 Apache，Nginx 使用更少的资源，支持更多的并发连接，体现更高的效率，这点使 Nginx 尤其受到虚拟主机提供商的欢迎。能够支持高达 50,000 个并发连接数的响应，感谢 Nginx 为我们选择了 epoll and kqueue 作为开发模型.

作为负载均衡服务器：Nginx 既可以在内部直接支持 Rails 和 PHP，也可以支持作为 HTTP代理服务器 对外进行服务。Nginx 用 C 编写, 不论是系统资源开销还是 CPU 使用效率都比 Perlbal 要好的多。

作为邮件代理服务器: Nginx 同时也是一个非常优秀的邮件代理服务器（最早开发这个产品的目的之一也是作为邮件代理服务器）

3、Nginx应用场景

1、http服务器。Nginx是一个http服务可以独立提供http服务。可以做网页静态服务器。
2、虚拟主机。可以实现在一台服务器虚拟出多个网站，例如个人网站使用的虚拟机。
3、反向代理，负载均衡。当网站的访问量达到一定程度后，单台服务器不能满足用户的请求时，需要用多台服务器集群可以使用nginx做反向代理。并且多台服务器可以平均分担负载，不会应为某台服务器负载高宕机而某台服务器闲置的情况。
4、nginx中也可以配置安全管理、比如可以使用Nginx搭建API接口网关,对每个接口服务进行拦截。

4、 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。

5、在Nginx中，如何使用未定义的服务器名称来阻止处理请求?

只需将请求删除的服务器就可以定义为：
Server {listen 80;server_name “ “ ;return 444; }
这里，服务器名被保留为一个空字符串，它将在没有“主机”头字段的情况 下匹配请求，而一个特殊的Ngi nx的非标准代码444被返回，从而终止连 接。

6、使用“反向代理服务器”的优点是什么？

反向代理服务器可以隐藏源服务器的存在和特征。它充当互联网云和web 服务器之间的中间层。这对于安全方面来说是很好的，特别是当您使用 web托管服务时。

7、 请解释Nginx服务器上的Master和Worker进程分别是什么？

Master进程:读取及评估配置和维持
Worker进程:处理请求

8、请解释你如何通过不同于80的端口开启Nginx?

为了通过一个不同的端口开启Ngi nx,你必须进入/etc/Ngi nx/sites- enabled/,如果这是默认文件，那么你必须打开名为“default"的文件。编 辑文件，并放置在你想要的端口：
Like server { listen 81; }

9、请解释是否有可能将Nginx的错误替换为502错误、503?

502 =错误网关，503 =服务器超载
有可能，但是您可以确保fastcgi_intercept_errors被设置为ON, 并使用错误页面指令。
Location / {fastcgi_pass 127.0.01:9001;fastcgi_intercept_error s on;error_page 502 =503/error_page.html;#…}

10、 在Nginx中，解释如何在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

11、 请解释 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传递和scgi传递指令来引用的服务器组。

12、请解释什么是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。

13、 请陈述stub_status和sub_filter指令的作用是什么？

Stub_status指令:该指令用于了解Nginx当前状态的当前状态，如当前 的活动连接，接受和处理当前读/写/等待连接的总数
Sub_filter指令:它用于搜索和替换响应中的内容，并快速修复陈旧的 数据

14、 解释Nginx是否支持将请求压缩到上游？

您可以使用Ngi nx模块gun zip将请求压缩到上游。gun zip模块是一个过 滤器，它可以对不支持“gzip”编码方法的客户机或服务器使用“内容编 码:gzip "来解压缩响应。

15、解释如何在Nginx中获得当前的时间？

要获得Nginx的当前时间，必须使用SSI模块、$date_gmt和 $date_local 的变量。
Proxy_set_header THE-TIME $date_gmt;

16、 用Nginx服务器解释-s的目的是什么？

用于运行Ngi nx -s参数的可执行文件。

17、 解释如何在Nginx服务器上添加模块？

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

18、网络模型

19、什么是Socket？

Socket就是为网络服务提供的一种机制。
通讯的两端都有Sokcet
网络通讯其实就是Sokcet间的通讯
数据在两个Sokcet间通过IO传输。

20、TCP与UDP在概念上的区别：

udp: a、是面向无连接, 将数据及源的封装成数据包中,不需要建立连接
b、每个数据报的大小在限制64k内
c、因无连接,是不可靠协议
d、不需要建立连接,速度快
tcp：
a、建议连接，形成传输数据的通道.
b、在连接中进行大数据量传输，以字节流方式
c 通过三次握手完成连接,是可靠协议
d 必须建立连接m效率会稍低

21、Http协议组成部分

http协议基于TCP协议封装成超文本传输协议，http分为请求与响应，http协议分为请求参数和方法类型、请求头、请求体，响应分为 响应状态、响应头、响应体等。

22、四层负载均衡与七层负载均衡区别

四层负载均衡，在网络模型中的传输层中，基于主要是基于tcp协议报文实现负载均衡（比如LVS、haproxy就是四层负载均衡器），使用改写报文的源地址和目的地址。

七层负载均衡,在网络模型中应用层中，基于URL或者HTTP协议实现负载均衡，Web服务器。

23、vs+keepalived+nginx实现高性能负载均衡集群

LVS作用
LVS是一个开源的软件，可以实现传输层四层负载均衡。LVS是Linux Virtual Server的缩写，意思是Linux虚拟服务器。目前有三种IP负载均衡技术（VS/NAT、VS/TUN和VS/DR）；八种调度算法（rr,wrr,lc,wlc,lblc,lblcr,dh,sh）。
Keepalived作用
LVS可以实现负载均衡，但是不能够进行健康检查，比如一个rs出现故障，LVS 仍然会把请求转发给故障的rs服务器，这样就会导致请求的无效性。keepalive 软件可以进行健康检查，而且能同时实现 LVS 的高可用性，解决 LVS 单点故障的问题，其实 keepalive 就是为 LVS 而生的。

24、nginx+keepalived简单双机主从热备

双机主从热备概述
可以两台机子互为热备，平时各自负责各自的服务。在做上线更新的时候，关闭一台服务器的tomcat后，nginx自动把流量切换到另外一台服务的后备机子上，从而实现无痛更新，保持服务的持续性，提高服务的可靠性，从而保证服务器7*24小时运行。

25、lvs与Nginx区别

LVS的负载能力强，因为其工作方式逻辑非常简单，仅进行请求分发，而且工作在网络的第4层，没有流量，所以其效率不需要有过多的忧虑。

LVS基本能支持所有应用，因为工作在第4层，所以LVS可以对几乎所有应用进行负载均衡，包括Web、数据库等。

注意：LVS并不能完全判别节点故障，比如在WLC规则下，如果集群里有一个节点没有配置VIP，将会导致整个集群不能使用。还有一些其他问题，目前尚需进一步测试。

Nginx工作在网路第7层，所以可以对HTTP应用实施分流策略，比如域名、结构等。相比之下，LVS并不具备这样的功能，所以Nginx可使用的场合远多于LVS。并且Nginx对网络的依赖比较小，理论上只要Ping得通，网页访问正常就能连通。LVS比较依赖网络环境。只有使用DR模式且服务器在同一网段内分流，效果才能得到保证。

Nginx可以通过服务器处理网页返回的状态吗、超时等来检测服务器内部的故障，并会把返回错误的请求重新发送到另一个节点。目前LVS和LDirectd 也支持对服务器内部情况的监控，但不能重新发送请求。

比如用户正在上传一个文件，而处理该上传信息的节点刚好出现故障，则Nginx会把上传请求重新发送到另一台服务器，而LVS在这种情况下会直接断掉。Nginx还能支持HTTP和Email（Email功能很少有人使用），LVS所支持的应用在这个电商比Nginx更多。

Nginx同样能承受很高负载并且能稳定运行，由于处理流量受限于机器I/O等配置，所以负载能力相对较差。

Nginx 安装、配置及测试相对来说比较简单，因为有相应的错误日志进行提示。LVS的安装、配置及测试所花的时间比较长，因为LVS对网络以来比较大，很多时候有可能因为网络问题而配置不能成功，出现问题时，解决的难度也相对较大。Nginx本身没有现成的热备方案，所以在单机上运行风险较大，建议KeepAlived配合使用。另外，Nginx可以作为LVS的节点机器使用，充分利用Nginx的功能和性能。当然这种情况也可以直接使用Squid等其他具备分发功能的软件。

具体应用具体分析。如果是比较小型的网站（每日PV小于100万），用户Nginx就完全可以应对，如果机器也不少，可以用DNS轮询。LVS后用的机器较多，在构建大型网站或者提供重要服务且机器较多时，可多加考虑利用LVS。

26、Nginx+Tomcat动静分离

动态页面与静态页面区别
静态资源： 当用户多次访问这个资源，资源的源代码永远不会改变的资源。
动态资源：当用户多次访问这个资源，资源的源代码可能会发送改变。

什么是动静分离
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，我们就可以根据静态资源的特点将其做缓存操作，这就是网站静态化处理的核心思路

动静分离简单的概括是：动态文件与静态文件的分离。
为什么要用动静分离
在我们的软件开发中，有些请求是需要后台处理的（如：.jsp,.do等等），有些请求是不需要经过后台处理的（如：css、html、jpg、js等等文件），这些不需要经过后台处理的文件称为静态文件，否则动态文件。因此我们后台处理忽略静态文件。这会有人又说那我后台忽略静态文件不就完了吗。当然这是可以的，但是这样后台的请求次数就明显增多了。在我们对资源的响应速度有要求的时候，我们应该使用这种动静分离的策略去解决。

动静分离将网站静态资源（HTML，JavaScript，CSS，img等文件）与后台应用分开部署，提高用户访问静态代码的速度，降低对后台应用访问。这里我们将静态资源放到nginx中，动态资源转发到tomcat服务器中。

因此，动态资源转发到tomcat服务器我们就使用到了前面讲到的反向代理了。

27、高并发限流解决方案

高并发限流解决方案限流算法(令牌桶、漏桶、计数器)、应用层解决限流（Nginx）

28、令牌桶和漏桶对比：

令牌桶是按照固定速率往桶中添加令牌，请求是否被处理需要看桶中令牌是否足够，当令牌数减为零时则拒绝新的请求；
漏桶则是按照常量固定速率流出请求，流入请求速率任意，当流入的请求数累积到漏桶容量时，则新流入的请求被拒绝；
令牌桶限制的是平均流入速率（允许突发请求，只要有令牌就可以处理，支持一次拿3个令牌，4个令牌），并允许一定程度突发流量；
漏桶限制的是常量流出速率（即流出速率是一个固定常量值，比如都是1的速率流出，而不能一次是1，下次又是2），从而平滑突发流入速率；
令牌桶允许一定程度的突发，而漏桶主要目的是平滑流入速率；
两个算法实现可以一样，但是方向是相反的，对于相同的参数得到的限流效果是一样的。
另外有时候我们还使用计数器来进行限流，主要用来限制总并发数，比如数据库连接池、线程池、秒杀的并发数；只要全局总请求数或者一定时间段的总请求数设定的阀值则进行限流，是简单粗暴的总数量限流，而不是平均速率限流。

29、获取经过N层Nginx转发的访问来源真实IP

1. nginx 配置文件中获取源IP的配置项
proxy_set_header Host $host;
proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr; #一般的web服务器用这个 X-Real-IP 来获取源IP
proxy_set_header x-forwarded-for $proxy_add_x_forwarded_for; #如果nginx 服务器是作为反向代理服务器的，则这个配置项是必须的；否则看不到源IP

2. nginx 代理服务器的模块
nginx 通过 ngx_http_proxy_module模块 实现反向代理；在nginx 启动服务load conf时，
就会读取 proxy_set_header 的配置项；来获取需要的变量。proxy_set_header 是用来设置请求的header的；
比如：设置上面的host X-Real-IP x-forwarded-for

3. 3个配置项的含义
host：只要 用户在浏览器中访问的域名绑定了 VIP VIP 下面有RS；则就用$host；host是访问URL中的域名和端口www.taobao.com:80X-real-IP:把源IP【$remote_addr,建立HTTP连接header里面的信息】赋值给X-Real-IP;这样在代码中 $X-Real-IP
来获取 源IP
x-forwarded-for： 在nginx 作为代理服务器时，设置的IP列表，会把经过的机器ip，代理机器ip都记录下来，用 【，】隔开；代码中用 echo $x-forwarded-for |awk -F, ‘{print $1}’ 来作为源IP

通常情况下我们使用request.getRemoteAddr()就可以获取到客户端ip，但是当我们使用了nginx作为反向代理后，由于在客户端和web服务器之间增加了中间层，因此web服务器无法直接拿到客户端的ip，通过$remote_addr变量拿到的将是反向代理服务器的ip地址。如果我们想要在web端获得用户的真实ip，就必须在nginx这里作一个赋值操作，如下：
proxy_set_header X-real-ip $remote_addr;
其中这个X-real-ip是一个自定义的变量名，这样用户的真实ip就被放在X-real-ip这个变量里了，然后，在web端可以这样获取：request.getAttribute(“X-real-ip”)。但是如果中间经过N次代理过来的请求，X-real-ip就只能获得到前一层代理的IP(10.6.61.14)了，下面是我的解决方案：

红色部分IP是使用X-Forwarded-For(简称XFF头)获取的：，它代表客户端，也就是HTTP的请求端真实的IP，只有在通过了HTTP 代理或者负载均衡服务器时才会添加该项（没有经过的获取为空）标准格式如下：
X-Forwarded-For: client1, proxy1, proxy2
从标准格式可以看出，X-Forwarded-For头信息可以有多个，中间用逗号分隔，第一项为真实的客户端ip，剩下的就是曾经经过的代理或负载均衡的ip地址，经过几个就会出现几个。
Nginx具体配置如下：

关于参数含义：
proxy_set_header X-Forwarded-For KaTeX parse error: Double subscript at position 12: proxy_add_x_̲forwarded_for; …proxy_add_x_forwarded_for到X-Forwarded-For里去。
举个例子，有一个web应用，在它之前通过了两个nginx转发。在第一台nginx中,使用
proxy_set_header X-Forwarded-For KaTeX parse error: Double subscript at position 12: proxy_add_x_̲forwarded_for; …proxy_add_x_forwarded_for变量的"X-Forwarded-For"部分是空的，所以只有$remot{e}_{a}ddr，而$remote_addr的值是用户的ip，于是赋值以后，X-Forwarded-For变量的值就是用户的真实的ip地址了。
到了第二台nginx，使用
proxy_set_header X-Forwarded-For KaTeX parse error: Double subscript at position 12: proxy_add_x_̲forwarded_for; …proxy_add_x_forwarded_for变量，X-Forwarded-For部分包含的是用户的真实ip，$remote_addr部分的值是上一台nginx的ip地址，于是通过这个赋值以后现在的X-Forwarded-For的值就变成了“用户的真实ip，第一台nginx的ip”。

程序中使用request.getHeader(“x-forwarded-for”).toString().split(",")[0]就能获取到访问客户的真实IP，不用担心前面有几层转发。