nginx相關面試題30道

一、基礎概念與核心特性

1. 什么是 Nginx？它的主要用途有哪些？

答案：
Nginx 是一款高性能的開源 Web 服務器、反向代理服務器及負載均衡器，基于事件驅動的異步非阻塞架構，擅長處理高并發場景。
主要用途：

  • 靜態資源服務（HTML/CSS/JS/ 圖片等）
  • 反向代理與負載均衡（分發請求到后端服務器集群）
  • API 網關（處理動態請求轉發）
  • 緩存服務（通過proxy_cache或fastcgi_cache加速動態內容）
  • 實時消息代理（支持 WebSocket 長連接）
2. Nginx 相比 Apache 的核心優勢是什么？

答案：

對比維度NginxApache
架構單主進程 + 多 worker 進程（異步非阻塞）多進程 / 線程（同步阻塞，如 prefork/worker）
高并發性能支持數萬并發連接，內存占用低并發能力較低，內存占用高
靜態資源處理原生高效，無需插件需要mod_static等插件
動態請求處理需配合 FastCGI/Proxy 轉發給后端可通過模塊（如mod_php）直接處理
配置靈活性基于模塊化設計，配置簡潔模塊化豐富但配置較復雜

解析：Nginx 的異步非阻塞模型（基于 epoll/kqueue）避免了多線程 / 進程的上下文切換開銷，適合高并發、低延遲場景；Apache 則在需要復雜模塊（如 PHP 解析）時更便捷。

3. 解釋 Nginx 的 Master-Worker 進程模型及其作用

答案：

  • Master 進程：
    • 讀取并驗證配置文件（nginx.conf）
    • 管理 Worker 進程（啟動 / 停止 / 重啟 / 平滑升級）
    • 監聽端口，將請求分發到 Worker 進程
  • Worker 進程：
    • 實際處理客戶端請求，單進程支持數千并發連接
    • 通過worker_connections控制單個進程最大連接數
    • 多 Worker 進程間通過負載均衡（如輪詢）處理請求

優勢：Master 負責管理，Worker 專注處理請求，實現資源隔離與高效并發。

4. 什么是反向代理？反向代理與正向代理的區別？

答案：

  • 反向代理：位于服務器端，代理后端集群接收客戶端請求，隱藏真實服務器地址。例如 Nginx 接收請求后轉發到 Tomcat/Node.js 服務器。
  • 正向代理：位于客戶端側，代理客戶端向目標服務器發送請求（如瀏覽器通過代理訪問外網）。
    核心區別：
  • 反向代理代理的是服務器，客戶端不知道真實后端；正向代理代理的是客戶端，服務器不知道真實客戶端 IP。
5. 簡述 Nginx 處理 HTTP 請求的流程

答案：

  1. 客戶端發送請求到 Nginx 監聽端口（如 80/443）。
  2. Master 進程接收請求，分配給某個 Worker 進程。
  3. Worker 進程根據server塊和location匹配規則處理請求：
    • 若為靜態資源，直接讀取文件返回（如root/alias指定路徑）。
    • 若為動態請求，通過proxy_pass/fastcgi_pass轉發到后端服務器。
  4. 后端服務器處理請求并返回結果，Nginx 將響應返回給客戶端（可能經過緩存、壓縮等處理）。

二、配置與優化

6. 如何配置 Nginx 監聽多個端口？如何指定域名綁定？

答案：

server {listen 80;          # 監聽80端口listen 443 ssl;     # 監聽443端口并啟用HTTPSserver_name example.com www.example.com;  # 綁定域名# 配置HTTPS證書ssl_certificate /path/to/cert.pem;ssl_certificate_key /path/to/key.pem;
}
7. 如何實現 URL 重寫（Rewrite）？舉例說明場景

答案：
使用rewrite指令結合正則表達式實現重寫，場景如：

  • 強制 HTTPS： 
    server {listen 80;server_name example.com;rewrite ^(.*)$ https://$server_name$1 permanent;  # 301重定向
}
  • 路徑跳轉： 
    location /old-path/ {rewrite ^/old-path/(.*)$ /new-path/$1 break;  # 內部重寫，不返回客戶端
}

指令說明：permanent（301）、redirect（302）、break（內部跳轉）。

8. 如何配置 Nginx 禁止特定 IP 訪問？

答案：
使用ngx_http_access_module模塊：

location / {deny 192.168.1.100;  # 禁止單個IPdeny 192.168.1.0/24; # 禁止IP段allow all;           # 允許其他IP
}
9. 如何優化 Nginx 的靜態資源訪問性能？

答案：

  • 開啟sendfile高效傳輸： 
    http {sendfile on;  # 直接通過內核傳輸文件，減少用戶態/內核態拷貝tcp_nopush on; # 合并TCP包，減少網絡IO
}
  • 配置緩存頭（Cache-Control/Expires）： 
    location ~* \.(js|css|png|jpg)$ {expires 7d;  # 瀏覽器緩存7天add_header Cache-Control "public";
}
  • 啟用 Gzip 壓縮： 
    gzip on;
gzip_types text/css application/javascript;
10. 如何限制客戶端請求頻率（限流）？

答案：
使用ngx_http_limit_req_module模塊（漏桶算法）：

http {limit_req_zone $binary_remote_addr zone=one:10m rate=1r/s;  # 按IP限流，每秒1請求server {location / {limit_req zone=one burst=5 nodelay;  # 突發請求允許5個排隊}}
}

Nginx 的驚群問題（Thundering Herd Problem）及解決方案

什么是驚群問題？

????????當多個進程（如 Nginx 的 Worker 進程）同時監聽同一個端口時，若有新的連接請求到達，所有等待該端口的進程會被同時喚醒，但最終只有一個進程能成功處理連接，其他進程會重新進入休眠狀態。這種現象稱為?驚群效應（Thundering Herd Problem）。
影響：頻繁的進程上下文切換會消耗 CPU 資源，降低服務器性能，尤其在高并發場景下更為明顯。

Nginx 驚群問題的觸發場景

Nginx 使用?Master-Worker 多進程模型：

  • Master 進程：負責管理 Worker 進程，監聽端口并分配連接。
  • Worker 進程：多個 Worker 進程共同監聽 Master 進程打開的端口，等待處理客戶端請求。
    在舊版本的 Nginx（或未優化配置時），當新連接到達時，所有 Worker 進程會被喚醒并競爭處理連接，導致驚群效應。
解決方案：利用?SO_REUSEPORT?套接字選項

現代操作系統（如 Linux 3.9+、FreeBSD 10+）支持?SO_REUSEPORT?選項，允許?多個套接字綁定到同一 IP 地址和端口，內核會自動將連接請求分發到不同的 Worker 進程，避免驚群問題。

配置步驟

  1. 在 Nginx 配置中啟用?use_reuseport：

    worker_processes 4;  # 設置合理的 Worker 進程數（建議等于 CPU 核心數）
worker_rlimit_nofile 65535;  # 調整文件描述符限制events {worker_connections 1024;  # 每個 Worker 進程的最大連接數use epoll;  # 使用高效的事件驅動模型（Linux 推薦 epoll）multi_accept on;  # 一次盡可能多地接受新連接（可選優化）
}http {# 在 http 塊或 server 塊中添加：server {listen 80 reuseport;  # 關鍵配置：啟用 SO_REUSEPORTserver_name example.com;# ... 其他配置}
}
    • listen 80 reuseport：告訴內核使用?SO_REUSEPORT?選項綁定端口，每個 Worker 進程獨立監聽自己的套接字。
    • worker_processes?需大于 1，否則無需處理驚群問題。

  2. 驗證配置生效：
    重啟 Nginx 后，通過?ss -ltnp | grep nginx?查看端口監聽情況，應看到每個 Worker 進程獨立監聽端口：

    tcp    LISTEN     0      128       :::80                    :::*                   users:(("nginx",pid=1234,fd=6),("nginx",pid=1235,fd=6),("nginx",pid=1236,fd=6),("nginx",pid=1237,fd=6))

    每個 Worker 進程對應一個獨立的監聽套接字（fd=6?是示例文件描述符）。

其他優化：accept_mutex?鎖（舊方案）

在不支持?SO_REUSEPORT?的系統中，Nginx 默認通過?accept_mutex?互斥鎖?緩解驚群問題：

?
  • 多個 Worker 進程競爭一把鎖，只有獲得鎖的進程才能處理新連接，減少同時喚醒的進程數。
  • 配置示例（默認開啟，無需手動設置）： 
    events {accept_mutex on;  # 啟用互斥鎖（默認 on）accept_mutex_delay 50ms;  # 鎖競爭失敗后的等待時間（默認 50ms）
}
    缺點：鎖競爭仍會帶來一定性能損耗，不如?SO_REUSEPORT?高效。

三、負載均衡與代理

11. Nginx 支持哪些負載均衡算法？如何配置？

答案：

  • 輪詢（默認）：依次分配請求到后端服務器。 
    upstream backend {server 192.168.1.1;server 192.168.1.2;
}
  • 權重輪詢（weight）：按權重分配，適用于性能不均的服務器。 
    server 192.168.1.1 weight=3;  # 權重3（默認1）
  • IP 哈希（ip_hash）：相同 IP 固定訪問同一服務器（解決 Session 問題）。 
    upstream backend {ip_hash;server 192.168.1.1;
}
  • 最少連接（least_conn）：分配給當前連接最少的服務器。 
    upstream backend {least_conn;server 192.168.1.1;
}
  • URL 哈希（需自定義模塊，如ngx_http_upstream_hash_module）：按 URL 哈希值分配。
12. 如何實現后端服務器的健康檢查？

答案：
使用ngx_http_proxy_module的proxy_next_upstream指令，配置失敗重試：

upstream backend {server 192.168.1.1 max_fails=3 fail_timeout=30s;  # 3次失敗則標記為不可用，30s后重試server 192.168.1.2;
}
location / {proxy_pass http://backend;proxy_next_upstream error timeout http_502 http_504;  # 失敗時轉發到下一臺服務器
}

?

13. 反向代理時如何傳遞客戶端真實 IP？

答案：
默認 Nginx 傳遞的X-Forwarded-For可能被多級代理修改，需配置：

location / {proxy_pass http://backend;proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;       # 傳遞真實客戶端IPproxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;  # 保留代理鏈IP
}
14. 如何配置 Nginx 作為 WebSocket 代理？

答案：
需在proxy_pass中設置 WebSocket 協議頭：

location /ws/ {proxy_pass http://websocket-server;proxy_http_version 1.1;proxy_set_header Upgrade $http_upgrade;proxy_set_header Connection "upgrade";
}
15. 什么是動靜分離？如何實現？

答案：
動靜分離：將靜態資源（如圖片、JS）與動態請求（如 API）分離處理，靜態資源由 Nginx 直接響應，動態請求轉發給后端服務器。
實現方式：

server {location /static/ {root /var/www/app;  # 直接返回靜態文件autoindex on;       # 開啟目錄瀏覽（可選）}location /api/ {proxy_pass http://backend-api;  # 轉發動態請求}
}

四、高級特性與故障處理

16. 如何配置 Nginx 的 HTTP 緩存（Proxy Cache）？

答案：
使用ngx_http_proxy_cache_module模塊：

http {proxy_cache_path /var/cache/nginx levels=1:2 keys_zone=my_cache:10m max_size=10g inactive=60m;proxy_cache_key $scheme$host$request_uri;  # 緩存鍵規則server {location / {proxy_pass http://backend;proxy_cache my_cache;          # 啟用緩存proxy_cache_valid 200 302 1h;  # 200/302響應緩存1小時proxy_cache_valid 404 1m;      # 404響應緩存1分鐘}}
}
17. 常見的 502 Bad Gateway 錯誤原因及解決方法？

答案：
原因：

  • 后端服務器宕機或未啟動
  • 后端服務請求超時（Nginx 等待后端響應超時）
  • 負載均衡配置錯誤（如upstream服務器地址錯誤）
  • 后端服務連接數耗盡

解決方法：

  1. 檢查后端服務狀態（systemctl status tomcat等）。
  2. 調整 Nginx 超時參數： 
    proxy_connect_timeout 10s;    # 連接后端超時
proxy_read_timeout 30s;       # 讀取后端響應超時
  3. 增加后端服務器節點或優化服務性能。
18. 如何查看 Nginx 的實時并發連接數？

答案：

  • 使用nginx -s status（需配置stub_status模塊）： 
    location /status {stub_status on;access_log off;
}
    訪問http://your-nginx/status查看： 
    Active connections: 123  
server accepts handled requests  10000 10000 20000  
Reading: 2 Writing: 50 Waiting: 71  # Waiting為空閑keep-alive連接
  • 命令行工具：netstat -ant | grep :80 | wc -l（統計 80 端口連接數）。
19. 如何實現 Nginx 配置的平滑重啟？

答案：

  • 驗證配置正確性：nginx -t
  • 平滑重啟（不中斷現有連接）： 
    nginx -s reload  # 重新加載配置
nginx -s reopen  # 重新打開日志文件
  • 原理：Master 進程生成新 Worker 進程，舊 Worker 處理完剩余請求后退出。
20. 如何禁止 Nginx 記錄特定 URL 的訪問日志？

答案：
在location中關閉日志記錄：

location /static/ {root /var/www/static;access_log off;  # 關閉該路徑的訪問日志
}

五、擴展與實戰

21. 如何為 Nginx 添加自定義模塊？

答案：

  1. 下載 Nginx 源碼并解壓： 
    wget http://nginx.org/download/nginx-1.24.0.tar.gz
tar -zxvf nginx-1.24.0.tar.gz
  2. 編譯時添加模塊（以ngx_http_sub_module為例）： 
    cd nginx-1.24.0
./configure --add-module=/path/to/module
make && make install
  3. 重啟 Nginx 使模塊生效。
22. 如何配置 Nginx 支持 HTTP/2？

答案：

  1. 確保編譯時啟用ngx_http_v2_module（默認開啟）。
  2. 配置 HTTPS 并啟用 HTTP/2： 
    server {listen 443 ssl http2;  # 聲明HTTP/2server_name example.com;ssl_certificate /path/to/cert.pem;ssl_certificate_key /path/to/key.pem;# 其他HTTPS優化配置（如TLS版本、加密算法）
}
23. 如何實現 Nginx 的請求體大小限制？

答案：
通過client_max_body_size指令限制（默認 1MB）：

http {client_max_body_size 10m;  # 允許最大請求體10MBserver {location /upload/ {client_max_body_size 50m;  # 針對特定路徑單獨配置}}
}
24. 解釋 Nginx 中root與alias的區別

答案：

  • root：將請求路徑拼接到配置路徑后查找文件。
    例：root /var/www; location /static/?→ 訪問/static/test.js對應文件/var/www/static/test.js。
  • alias：直接替換請求路徑為配置路徑。
    例：alias /var/www/static/; location /static/?→ 訪問/static/test.js對應文件/var/www/static/test.js。
    關鍵區別：alias會覆蓋location路徑，root則拼接路徑；alias后需加?/，root無需。
25. 如何配置 Nginx 的跨域資源共享（CORS）？

答案：
使用add_header添加 CORS 響應頭：

location /api/ {proxy_pass http://backend;add_header Access-Control-Allow-Origin *;         # 允許所有來源add_header Access-Control-Allow-Methods "GET, POST, OPTIONS";add_header Access-Control-Allow-Headers "DNT,User-Agent,Content-Type";if ($request_method = 'OPTIONS') {return 204;  # 處理預檢請求}
}

六、性能與安全

26. 如何優化 Nginx 的 SSL/TLS 性能？

答案：

  • 啟用 TLS 1.3（比 1.2 更快）： 
    ssl_protocols TLSv1.3 TLSv1.2;
  • 選擇高效加密算法： 
    ssl_ciphers ECDHE-ECDSA-AES256-GCM-SHA384:ECDHE-RSA-AES256-GCM-SHA384;
ssl_prefer_server_ciphers on;
  • 開啟會話緩存（減少握手次數）： 
    ssl_session_cache shared:SSL:10m;
ssl_session_timeout 10m;
27. 如何防范 Nginx 的 CC 攻擊（分布式請求偽造）？

答案：

  • 限制同一 IP 的并發連接數（ngx_http_limit_conn_module）： 
    limit_conn_zone $binary_remote_addr zone=conn_limit:10m;
server {location / {limit_conn conn_limit 10;  # 單個IP最多10個連接limit_conn_status 429;     # 超出限制返回429}
}
  • 結合 WAF（如 ModSecurity）或云防護服務。
28. 解釋 Nginx 中worker_rlimit_nofile的作用

答案：
該指令用于設置 Worker 進程的最大打開文件數，解決 “Too many open files” 錯誤。

worker_rlimit_nofile 65535;  # 單個Worker進程最多打開65535個文件描述符

場景：高并發場景下，需確保該值大于worker_connections（默認 1024）。

29. 如何實現 Nginx 的請求日志切割？

答案：

  • 手動切割： 
    mv /var/log/nginx/access.log /var/log/nginx/access.log.`date +%Y%m%d`
kill -USR1 `cat /var/run/nginx.pid`  # 通知Nginx重新生成日志文件
  • 自動切割（通過 cron 任務）： 
    0 0 * * * mv /var/log/nginx/access.log /var/log/nginx/access.log.$(date +\%Y\%m\%d) && /usr/sbin/nginx -s reopen
30. 簡述 Nginx 在微服務架構中的應用場景

答案：

  • API 網關：統一入口，處理請求路由、限流、認證。
  • 靜態資源服務器：獨立部署，減輕后端壓力。
  • 服務網格邊緣代理：配合 Istio/Linkerd 處理南北向流量。
  • 灰度發布：通過權重輪詢或流量鏡像實現分批次發布。

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在Mac本地將Docker鏡像上傳至指定虛擬機的完整步驟 1. 在Mac本地保存Docker鏡像為文件 通過docker save命令將鏡像打包為.tar文件&#xff0c;便于傳輸至虛擬機。 # 示例&#xff1a;保存名為"my_image"的鏡像到當前目錄 docker save -o my_image.tar my_image:ta…
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在當今軟件開發領域&#xff0c;跨平臺開發已成為一個重要的需求。C作為一種強大的系統級編程語言&#xff0c;在跨平臺開發中扮演著重要角色。本文將分享在實際項目中的跨平臺開發經驗和解決方案。 1. 構建系統選擇 CMake的優勢 跨平臺兼容性好 支持多種編譯器和IDE 強大…
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