Nginx 运维开发高频面试题详解

一、基础核心问题

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1、什么是Nginx？

Nginx 是一个高性能的 HTTP 和反向代理服务器，它以轻量级和高并发处理能力而闻名。

Nginx 的反向代理功能允许它作为前端服务器，接收客户端的请求并将它们转发到后端服务器，这样可以隐藏后端服务器的细节，提高安全性

Nginx 也能够作为负载均衡器，将流量分配到多个后端服务器，这样可以提高网站的可用性和扩展性。

Nginx 还支持静态文件服务，由于其高效的文件处理能力，它经常被用来作为静态资源的服务器，如图片、CSS 和 JavaScript 文件等

2. Nginx的特点和优势是什么？

Nginx 是一个高性能的 HTTP 和反向代理服务器，具有以下特点和优势：

• 高并发处理：Nginx 使用异步非阻塞 I/O 模型（如 epoll 在 Linux 系统中），这使得它可以高效地处理大量并发连接。每个 Worker 进程可以处理数千个并发连接而不消耗过多资源

• 低内存消耗：由于其轻量级的设计，Nginx 占用的系统资源相对较少，即使在处理数万并发连接时也能保持较低的内存占用 ty-reference。

• 反向代理与负载均衡：Nginx 提供了强大的反向代理功能，并且支持多种负载均衡算法，比如轮询、加权轮询、IP Hash 等，能够有效地分散流量并提高服务可用性

• 热部署：Nginx 支持平滑重启（nginx -s reload），可以在不中断现有服务的情况下加载新的配置文件或升级到新版本

• 模块化设计：Nginx 的核心功能是通过一系列独立的模块实现的，这些模块可以根据需要进行编译加载，从而提供了高度的灵活性

3. Nginx的Master-Worker进程模型是如何工作的？

Nginx 采用了一种称为 Master-Worker 的架构来管理请求处理流程：

• Master 进程：作为主控进程，它负责读取和验证配置文件、绑定端口以及启动和监控 Worker 进程。此外，Master 还能响应来自管理员的操作指令，例如重新加载配置或者优雅地关闭服务

• Worker 进程：由 Master 创建的多个 Worker 进程实际负责处理客户端请求。每个 Worker 都是一个单线程进程，利用事件驱动机制处理网络I/O操作。通常情况下，Worker 的数量设置为 CPU 核心数以最大化硬件利用率

4、Nginx怎么处理请求的？

1、接收请求：当客户端发送一个 HTTP 请求到 Nginx 时，Nginx 的工作进程或线程会接收这个请求。
2、匹配 Server 和 Location：Nginx 会根据请求的域名和 URI 匹配相应的 server 块和 location 块。这是通过 listen 和 server_name 指令匹配 server 模块，再匹配 server 模块里的 location 实现的。
3、处理请求：一旦匹配到相应的 location 块，Nginx 就会根据该块中的配置处理请求。这可能涉及到静态文件服务、代理请求到后端服务器、重定向、返回错误页面等操作。
4、响应客户端：处理完请求后，Nginx 会生成一个响应并发送回客户端。

5. 正向代理 vs 反向代理的区别？Nginx属于哪种？

• 正向代理：代理服务器位于客户端与目标服务器之间。客户端通过代理服务器向目标服务器发送请求。目标服务器只能看到代理服务器的 IP 地址，而看不到客户端的真实 IP 地址。正向代理通常用于客户端访问互联网时，通过代理服务器来访问外部资源，这可以提高安全性和隐私保护。

• 反向代理：反向代理位于客户端和目标服务器之间，但与正向代理不同，客户端通常不知道反向代理的存在。反向代理隐藏了后端的真实服务器，对外表现为单一入口点。客户端无需知道后端的具体结构，所有请求都直接发送给反向代理服务器。后端服务器处理请求并将响应返回给反向代理服务器，反向代理服务器再将响应返回给客户端。

Nginx 主要用于反向代理场景，但也可以通过特定配置实现正向代理功能

6、使用“反向代理服务器”的优点是什么？

隐藏服务器：反向代理服务器可以隐藏后端服务器的存在和特征，这有助于提高安全性，因为外部用户无法直接访问后端服务器。

负载均衡：反向代理可以作为负载均衡器，将流量分配到多个后端服务器，这样可以提高网站的可用性和扩展性。

缓存静态内容：反向代理服务器可以缓存静态内容，如图片、CSS 和 JavaScript 文件等，这样可以减少后端服务器的负载并提高响应速度。

SSL 终端：反向代理服务器可以处理 SSL/TLS 加密，这样可以减轻后端服务器的加密负担。