python网络编程与并发面试题（三）

20：解释什么是异步非阻塞？

21：路由器和交换机的区别？

22：什么是域名解析？

23：如何修改本地hosts文件？

24：生产者消费者模型应用场景及优势？

25：什么是cdn？

26：LVS是什么及作用？

27：Nginx是什么及作用？

28：keepalived是什么及作用?

29：haproxy是什么以及作用？

30：什么是负载均衡？

31：什么是rpc及应用场景？

32：简述 asynio模块的作用和应用场景。

33：简述 gevent模块的作用和应用场景。

34：twisted框架的使用和应用？
 

20、解释什么是异步非阻塞？

同步/异步, 它们是消息的通知机制。所谓同步，就是在发出一个功能调用时，在没有得到结果之前，该调用就不返回。

按照这个定义，其实绝大多数函数都是同步调用（例如sin isdigit等）。
但是一般而言，我们在说同步、异步的时候，特指那些需要其他部件协作或者需要一定时间完成的任务。
最常见的例子就是 SendMessage。
该函数发送一个消息给某个窗口，在对方处理完消息之前，这个函数不返回。
当对方处理完毕以后，该函数才把消息处理函数所返回的值返回给调用者。

当一个异步过程调用发出后，调用者不会立刻得到结果。
实际处理这个调用的部件是在调用发出后，
通过状态、通知来通知调用者，或通过回调函数处理这个调用。

理解这两个概念，可以用去银行办理业务(可以取钱，也可以存钱)来比喻:
当到银行后,
可以去ATM机前排队等候                                -- (排队等候)就是同步等待消息

可以去大厅拿号,等到排到我的号时，柜台的人会通知我轮到我去办理业务.              -- (等待别人通知)就是异步等待消息

阻塞/非阻塞, 它们是程序在等待消息(无所谓同步或者异步)时的状态.

______阻塞____________________非阻塞_____
同步 | 同步阻塞              同步非阻塞
异步 | 异步阻塞              异步非阻塞

同步阻塞形式:
  效率是最低的，
  拿上面的例子来说，就是你专心排队，什么别的事都不做。

异步阻塞形式:
  如果在银行等待办理业务的人采用的是异步的方式去等待消息被触发,也就是领了一张小纸条

同步非阻塞形式:
  实际上是效率低下的,
  想象一下你一边打着电话一边还需要抬头看到底队伍排到你了没有,
  如果把打电话和观察排队的位置看成是程序的两个操作的话,
  这个程序需要在这两种不同的行为之间来回的切换,效率可想而知是低下的;

异步非阻塞形式:
  效率更高,
  因为打电话是你(等待者)的事情,而通知你则是柜台(消息触发机制)的事情,
  程序没有在两种不同的操作中来回切换.

21、路由器和交换机的区别？

它们的主要工作如下： 
路由器：寻址，转发（依靠 IP 地址） 
交换机：过滤，转发（依靠 MAC 地址）

 

路由器内有一份路由表，里面有它的寻址信息（就像是一张地图），它收到网络层的数据报后，会根据路由表和选路算法将数据报转发到下一站（可能是路由器、交换机、目的主机）

交换机内有一张MAC表，里面存放着和它相连的所有设备的MAC地址，它会根据收到的数据帧的首部信息内的目的MAC地址在自己的表中查找，如果有就转发，如果没有就放弃。

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https://blog.youkuaiyun.com/flyfrommath/article/details/82658716

22、什么是域名解析？

域名解析就是域名到IP地址的转换过程。IP地址是网路上标识您站点的数字地址，为了简单好记，采用域名来代替ip地址标识站点地址。域名的解析工作由DNS服务器完成。

23、如何修改本地hosts文件？

1.找到目录下的hosts文件:

C:\Windows\System32\drivers\etc\hosts

2. 修改hosts文件，填写域名和IP的映射并保存。

3. 进入cmd，运行ipconfig/flushdns，可以立即刷新。

24、生产者消费者模型应用场景及优势？

生产者与消费者模式是通过一个容器来解决生产者与消费者的强耦合关系，生产者与消费者之间不直接进行通讯，而是利用阻塞队列来进行通讯，生产者生成数据后直接丢给阻塞队列，消费者需要数据则从阻塞队列获取，实际应用中，生产者与消费者模式则主要解决生产者与消费者生产与消费的速率不一致的问题，达到平衡生产者与消费者的处理能力，而阻塞队列则相当于缓冲区。
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25、什么是cdn？

CDN的全称是Content Delivery Network，即内容分发网络。CDN是构建在网络之上的内容分发网络，依靠部署在各地的边缘服务器，通过中心平台的负载均衡、内容分发、调度等功能模块，使用户就近获取所需内容，降低网络拥塞，提高用户访问响应速度和命中率。CDN的关键技术主要有内容存储和分发技术。

CDN的基本原理是广泛采用各种缓存服务器，将这些缓存服务器分布到用户访问相对集中的地区或网络中，在用户访问网站时，利用全局负载技术将用户的访问指向距离最近的工作正常的缓存服务器上，由缓存服务器直接响应用户请求。

26、LVS是什么及作用？

LVS 是 Linux  Virtual Server ，Linux 虚拟服务器；是一个虚拟的服务器集群【多台机器 LB IP】。LVS 集群分为三层结构:

负载调度器(load balancer)：它是整个LVS 集群对外的前端机器，负责将client请求发送到一组服务器[多台LB IP]上执行，而client端认为是返回来一个同一个IP【通常把这个IP 称为虚拟IP/VIP】
服务器池(server pool)：一组真正执行client 请求的服务器，一般是我们的web服务器；除了web，还有FTP，MAIL，DNS
共享存储(shared stored)：它为 server pool 提供了一个共享的存储区，很容易让服务器池拥有相同的内容，提供相同的服务。

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27、Nginx是什么及作用？

nginx是一个高性能的HTTP和反向代理服务器,其特点是占用内存少,并发能力强。

主要的功能有：
1.突破自身IP访问限制，访问国外站点。教育网、169网等网络用户可以通过代理访问国外网站。
2.访问一些单位或团体内部资源，如某大学FTP(前提是该代理地址在该资源 的允许访问范围之内)，使用教育网内地址段免费代理服务器，就可以用于对教育 网开放的各类FTP下载上传，以及各类资料查询共享等服务。
3.突破中国电信的IP封锁：中国电信用户有很多网站是被限制访问的，这种 限制是人为的，不同Serve对地址的封锁是不同的。所以不能访问时可以换一个国 外的代理服务器试试。
4.提高访问速度：通常代理服务器都设置一个较大的硬盘缓冲区，当有外界 的信息通过时，同时也将其保存到缓冲区中，当其他用户再访问相同的信息时， 则直接由缓冲区中取出信息，传给用户，以提高访问速度。
5.隐藏真实IP：上网者也可以通过这种方法隐藏自己的IP，免受攻击.

28、keepalived是什么及作用?

keepalived是一个类似于Layer2,4,7交换机制的软件。是Linux集群管理中保证集群高可用的一个服务软件，其功能是用来防止单点故障。

keepalived的工作原理：

         keepalived是基于VRRP协议实现的保证集群高可用的一个服务软件，主要功能是实现真机的故障隔离和负载均衡器间的失败切换，防止单点故障。在了解keepalived原理之前先了解一下VRRP协议。

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29、haproxy是什么以及作用？

HAProxy: 是法国人Willy Tarreau开发的一个开源软件，是一款应对客户端10000以上的同时连接的高性能的TCP和 HTTP负载均衡器。其功能是用来提供基于cookie的持久性， 基于内容的交换，过载保护的高级流量管制，自动故障切换 ，以正则表达式为基础的标题控制运行时间，基于Web的报表，高级日志记录以帮助排除故障的应用或网络及其他功能。

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30、什么是负载均衡？

负载均衡（Load Balance）其意思就是分摊到多个操作单元上进行执行，例如Web服务器、FTP服务器、企业关键应用服务器和其它关键任务服务器等，从而共同完成工作任务。

负载均衡建立在现有网络结构之上，它提供了一种廉价有效透明的方法扩展网络设备和服务器的带宽、增加吞吐量、加强网络数据处理能力、提高网络的灵活性和可用性。

负载均衡有三种部署方式：路由模式、桥接模式、服务直接返回模式。路由模式部署灵活，约60%的用户采用这种方式部署；桥接模式不改变现有的网络架构；服务直接返回（DSR）比较适合吞吐量大特别是内容分发的网络应用。约30%的用户采用这种模式。

31、什么是rpc及应用场景？

RPC（Remote Procedure Call Protocol）——远程过程调用协议，它是一种通过网络从远程计算机程序上请求服务，而不需要了解底层网络技术的协议。RPC协议假定某些传输协议的存在，如TCP或UDP，为通信程序之间携带信息数据。在OSI网络通信模型中，RPC跨越了传输层和应用层。RPC使得开发包括网络分布式多程序在内的应用程序更加容易。

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32、简述 asynio模块的作用和应用场景。

asyncio模块提供了一种关于事件循环的框架。事件循环就是等待一些任务发生，然后执行相应的事件。它也会处理例如IO操作或者系统事件。asyncio实际中有好几种循环实现方式。模块默认使用的方式是其所运行的操作系统上最有效的方式。如果你愿意，你也可以显式地选择其它事件循环方式。一个事件循环就是当事件A发生时，函数B共同起作用。

https://blog.youkuaiyun.com/n9nzjx57bf/article/details/72518192

33、简述 gevent模块的作用和应用场景。

gevent是第三方库，通过greenlet实现协程。

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34、twisted框架的使用和应用？

twisted是为python提供一个异步操作，跟java中的NIO很类似，twisted框架的低层实现技术是使用yield协程来创建一个Reactor loop,在这个loop中，当一个事件发生后就把事件分发给相应的处理程序，并且这个事件监听是异步的，在单线程的环境下，既避免了线程的阻塞，又可以省去CPU对线程的调度消耗，缺点也很明显，就是不能利用多核CPU。
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