高并发解决方案相关面试题

大家好，又见面了，我是你们的朋友全栈君。

什么是DNS解析域名

DNS域名解析就是讲域名转化为不需要显示端口（二级域名的端口一般为80）的IP地址，域名解析的一般先去本地环境的host文件读取配置，解析成对应的IP地址，根据IP地址访问对应的服务器。若host文件未配置，则会去网络运营商获取对应的IP地址和域名.

什么是Nginx

Nginx是一个高级的轻量级的web服务器,由俄罗斯科学家开发的，具有如下优点:

     1.占用内存少，并发量强，支持多种并发连接，效率高.

     2.能够作为负载均衡服务器和(内部直接支持 Rails 和 PHP)代理服务器。Nginx用C编写开销和CPU占有小.

     3.安装启动简单，配置简洁，bug少，一般几个月不需要重新启动且不会宕机，稳定性和安全性好.

Nginx的作用

反向代理、负载均衡、配置主备tomcat、动静分离

 

Nginx 应用场景

做HTTP服务器、反向代理服务器、静态资源服务器

 

什么是反向代理

代替真实服务器接收网络请求，然后将请求转发到真实服务器

 

反向代理的作用

隐藏真实服务器，使真实服务器只能通过内网访问，保护了真实服务器不被攻击。配置负载均衡，减轻单台真实服务器的压力。配置主备服务器，保持服务稳定运行。

 

Nginx如何配置反向代理

首先到DNS服务器做域名解析，如果是局域网在hosts文件中配置IP和域名对应关系。编辑nginx的nginx.conf文件，配置server_name为指向nginx服务器的域名，location拦截请求，如果是访问nginx本地资源则配置root，如果是反向代理到真实服务器则配置proxy_pass为服务器地址

 

说说常用Nginx的相关配置

upstream 负载均衡配置

server [IP] [weight] [backup] 配置tomcat集群

proxy_connect_timeout、proxy_read_timeout、proxy_send_timeout 连接时间、真实服务器响应时间、返回结果时间

location 匹配用户请求的url

root 配置本地资源路径

proxy_pass    配置真实服务器地址

 

请画图展示反向代理流程

 

LVS与Nginx区别

LVS是四层反向代理，基于TCP和UDP协议，可用于管理Nginx集群，抗负载能力强。Nginx是七层反向代理，基于HTTP协议，用于管理真实服务器集群。

 

location的作用

匹配用户请求url，根据不同请求转发到不同的服务器。

 

Nginx中如何配置负载均衡

在upstream中配置多个server，在location的proxy_pass配置为http://+upstream名称

 

四层负载均衡与七层负载均衡区别

四层负载均衡基于TCP和UDP协议，通过IP+端口号接受请求并转发到服务器。七层负载均衡基于HTTP协议，通过url或主机名接收请求并转发到服务器。

 

四层负载均衡有那些实现方案

LVS、F5

 

负载均衡有那些算法

轮询算法:按照时间顺序分配到不同的服务器，当其中一台服务器宕机则被自动剔除，切换到正常的服务器。

权重算法:按照分配给服务器的权重比例来分发到不同服务器，权重比例越高，则访问几率越大。

IP绑定(ip_hash):根据访问的IP的哈希结果来判定，使同一个IP访问一台固定的后端服务器，同时解决动态页面的session问题.

 

服务器分布式后，会产生了那些问题

分布式锁

分布式全局ID

分布式Session一致性问题

分布式事务

分布式任务调度

分布式日志收集

分布式配置中心

 

什么是动态负载均衡

一般情况下，使用nginx搭建服务器集群，每次修改nginx.conf配置文件都需要重启nginx服务器。动态负载均衡就是修改nginx.conf配置文件后不必重启nginx而使配置生效。

 

Nginx如何实现动态负载均衡

搭建Nginx+Consul+Upsycn环境。Nginx实现服务的反向代理和负载均衡。Consul是一个开源的注册中心和服务发现的框架，通过HTTP API来发现服务，注册服务。同时支持故障发现，K/V存储，多数据中心，Raft算法等多种高可用特性。Consul在Nginx动态负载均衡作用是通过Http api注册和发现服务.Upsycn是新浪微博的开源框架，在Nginx动态负载均衡的作用是Consul的后端的server列表，即获取Nginx的上游服务器(Upstream server）信息,并动态更新Nginx的路由信息.

 

什么是Http协议

超文本传输协议

Http协议组成部分

Http协议是基于TCP协议封装成超文本传输协议，包括请求(request）和响应(response),http协议请求（request）分为请求参数（request params）和方法类型(request method）、请求头（request hearder）、请求体(request body) ，

响应(response)分为 响应状态(response state）、响应头（response header）、响应体(response body）等.

 

TCP与UDP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

 

谈谈七层网络模型

应用层：客户端的各种应用、app；

表示层：进行数据的格式区分，如图片、编码；

会话层：本地主机与远程主机的会话管理；

传输层：定义传输数据的协议端口号，TCP和UDP是这一层的协议；

网络层：进行逻辑地址寻址；

数据链路层：建立逻辑连接，进行硬件地址寻址；

物理层：建立物理连接；

 

Nginx如何实现TCP四层负载均衡

在nginx.conf文件中配置tcp模块，在upstream块中定义socket服务器负载均衡，其余与nginx配置七层负载均衡相同。

tcp {

   ### 定义多个上游服务器

   upstream  itmayeidu{

      ### 定义TCP模块上游服务器

      server 192.168.5.165:80001;

  server 192.168.5.165:80002;

   }

    server {

        listen       9999;

        server_name  192.168.212.137;

### 反向代理upstream

        proxy_pass itmayeidu;

    }

}

 

lvs 与Nginx 区别

lvs工作在网络第四层，nginx工作在网络第七层；lvs比nginx抗负载能力强；lvs对网络依赖性强，nginx对网络依赖性弱；lvs几乎可以对所有应用做负载均衡，比如数据库。

 

lvs与keepalived区别

Lvs可以实现负载均衡，但是无法实现健康检查。Keepalived可以进行健康检查实现高可用。

 

keepalived 作用

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

 

如何实现双机主从热备

Nginx+Tomcat：在upstream中配置多台服务器，从服务器后加backup

Keepalived+Nginx：在多台nginx服务器上安装keepalived，将主服务器的state设置为MASTER，从服务器设置为BACKUP，主服务器的优先级要高于从服务器

 

lvs+Keepalived+Nginx架构流程图

 

项目发布如何不影响到正常用户访问，实现7*24小时访问

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。

 

项目如何发生故障宕机了，如何处理。

使用lvs+keepalived+Nginx做主从热备，lvs管理nginx集群，nginx管理服务器集群，在服务器宕机的情况下keepalived启动健康检测，多次重启无果可以短信通知运维人员及时维护。

 

动态网站与静态网站区别

在浏览器中打开一个网站，点击鼠标右键查看源码，多次请求后如果源码不产生变化就是静态网站，变化就是动态网站。

 

动态页面静态化的作用

便于搜索引擎抓取和排名

 

什么是动静分离架构模式

静态页面与动态页面分开不同系统访问的架构设计方法，静态页面与动态页面以不同域名区分。

 

如何搭建动静分离

以nginx服务器作为静态资源服务器，静态资源和动态资源访问分开配置，静态资源在location中使用本地文件路径配置方式，动态资源使用proxy_pass配置到后台服务器。

如：

    ###静态资源访问

    server {

      listen       80;

      server_name  static.itmayiedu.com;

      location /static/imgs {

           root F:/;

           index  index.html index.htm;

       }

    }

   ###动态资源访问

 server {

      listen       80;

      server_name  www.itmayiedu.com;

 

      location / {

         proxy_pass http://127.0.0.1:8080;

         index  index.html index.htm;

       }

    }

 

动静分离与前后分离区别

动静分离是将静态资源和动态资源存放在不同服务器中，前后分离是将前端和后台分离，前端通过api调用后台接口

 

如何控制浏览器静态资源缓存

静态资源存在缓存的原因是项目上线时，浏览器缓存中的静态资源导致与服务器将淘汰资源的代码发生冲突(或者是页面访问频繁访问同一资源，导致一些浏览器如IE(本人开发亲身经历过)返回默认的响应结果，与实际响应结果不符合)，一般的服务器是强制F5进行刷新或者是清除缓存，最有效的解决方法就是在请求资源后面加上变量(如时间戳,随机数)

 

Http状态码304的作用

表示浏览器存在静态资源缓存就不从服务器获取静态资源