Linux營運必會的面試題（一）

標籤：linux   營運   面試題   

一、Varnish、Nginx、Squid各自緩衝的優缺點

要做cache服務的話，我們肯定是要選擇專業的cache服務，優先選擇Squid和Varnish。

	Varnish	Nginx	Squid
優點	1. 高效能； 2. 多核支援； 3. 支援0-60秒的精確緩衝時間。	跨平台 非阻塞、高並發串連（得益於使用了最新的epoll模型） 事件驅動（通過非同步非阻塞的事件處理機制，Nginx實現由進程迴圈處理多個準備好的事件，從而實現高並發和輕量級） Master/Worker結構 記憶體消耗小 內建健全狀態檢查功能 節省寬頻（支援Gzip壓縮） 穩定性高	提供緩衝加速、應用程式層過濾控制功能 完整的龐大的cache技術資料 很多的應用生產環境
缺點	1. 不具備自動容錯和恢複功能，重啟後資料丟失； 2. 線上擴容比較難。 3. 32位機器上快取檔案大小為最大2GB； 4. 不支援叢集。	1.不支援帶參數的動態連結  2.Nginx緩衝內部沒有緩衝到期和清理的任何機制，這些緩衝的檔案會永久性地儲存在機器上，如果要緩衝的東西非常多，那就會撐暴整個硬碟空間。 3.只能緩衝200狀態代碼，因此後端返回301/302/404等狀態代碼都不會緩衝，假如恰好有一個訪問量很大的偽靜態連結被刪除，那就會不停穿透導致後端承載不小壓力 4.Nginx不會自動選擇記憶體或硬碟作為儲存介質，一切由配置決定，當然在當前的作業系統裡都會有作業系統級的檔案快取機制，所以存在硬碟上也不需要過分擔心大並發讀取造成的io效能問題。	1.配置複雜
應用情境	並發要求不是很大的小型系統和應用	大量提供社交網路、新聞資訊、電子商務、虛擬機器主機等web服務的企業	工作於各大古老的cdn上

總結：緩衝加速（靜態加速、節省寬頻、邊緣推送）：Varnish>Squid>Nginx

    反向 Proxy（路有加速、隱藏主節點）：Nginx>Varnish>Squid

二、CDN的內部業務

答：CDN根據使用者的地理位置、頻寬、網路流量將使用者請求到想到離使用者最近的CDN緩衝節點來響應使用者請求。從而達到解決Internet網路擁擠的狀況，提高使用者訪問網站的響應速度的目的。

三、查詢DNS的深層結構

1.在瀏覽器輸入www.qq.com訪問網域名稱時，作業系統會先檢查自己本地的hosts檔案是否有這個網址映射關係，如果有，就先調用這個IP地址映射，完成網域名稱解析。 

2.如果hosts裡沒有這個網域名稱的映射，則尋找本地DNS解析器緩衝，是否有這個網址映射關係，如果有，直接返回，完成網域名稱解析。 

3.如果hosts與本地DNS解析器緩衝都沒有相應的網址映射關係，首先會找TCP/ip參數中設定的首選DNS伺服器（本地DNS伺服器），此伺服器收到查詢時，如果要查詢的網域名稱，包含在本地配置地區資源中，則返回解析結果給客戶機，完成網域名稱解析，此解析具有權威性。 

4.如果要查詢的網域名稱，不由本地DNS伺服器地區解析，但該伺服器已緩衝了此網址映射關係，則調用這個IP地址映射，完成網域名稱解析，此解析不具有權威性。 

5.如果本地DNS伺服器本地地區檔案與緩衝解析都失效，則根據本地DNS伺服器的設定（是否設定轉寄站）進行查詢，如果未用轉寄模式，本地DNS就把請求發至13台根DNS，根DNS伺服器收到請求後會判斷這個網域名稱(.com)是誰來授權管理，並會返回一個負責該頂級網域名稱伺服器的一個IP。本地DNS伺服器收到IP資訊後，將會聯絡負責.com域的這台伺服器。這台負責.com域的伺服器收到請求後，如果自己無法解析，它就會找一個管理.com域的下一級DNS伺服器位址(qq.com)給本地DNS伺服器。當本地DNS伺服器收到這個地址後，就會找qq.com網域服務器，重複上面的動作，進行查詢，直至找到www.qq.com主機。 

6.如果用的是轉寄模式，此DNS伺服器就會把請求轉寄至上一級DNS伺服器，由上一級伺服器進行解析，上一級伺服器如果不能解析，或找根DNS或把轉請求轉至上上級，以此迴圈。不管是本地DNS伺服器還是用轉寄，還是根提示，最後都是把結果返回給本地DNS伺服器，由此DNS伺服器再返回給客戶機。

註：從用戶端到本地DNS伺服器是屬於遞迴查詢，而DNS伺服器之間就是的互動查詢就是迭代查詢。

四、LVS的三種模式

關於群集的負載平衡調度技術，可以基於IP、連接埠、內容等進行分發，其中基於IP的負載調度是效率最高的。基於IP的負載平衡模式中，常見的有地址轉換、IP隧道和直接路由三種工作模式，

650) this.width=650;" src="https://s1.51cto.com/wyfs02/M00/90/EB/wKiom1jzM_iQLjRGAADS_tfDcqo842.png-wh_500x0-wm_3-wmp_4-s_553566918.png" title="LVS.png" alt="wKiom1jzM_iQLjRGAADS_tfDcqo842.png-wh_50" />

1.地址轉換（Network Address Translation）:簡稱NAT模式，類似於防火牆的私人網路結構，負載調度器作為所有伺服器節點的網關，即作為客戶機的訪問入口，也是各節點回應客戶機的訪問出口。伺服器節點使用私人IP地址，與負載調度器位於同一個物理網路，安全性要優於其他兩種方式。

2.IP隧道（IP Tunnel）:簡稱TUN模式，採用開放式的網路結構，負載調度器僅作為客戶機的訪問入口，各節點通過各自的Internet串連直接回應客戶機，而不再經過負載調度器。伺服器節點分散在互連網中的不同位置，具有獨立的公網IP地址，通過專用IP隧道與負載調度器相互連信。

3.直接路由（Direct Routing）:簡稱DR模式，採用半開放式的網路結構，與TUN模式的結構類似，但各節點並不是分散在各地，而是與調度器位於同一個物理網路。負載調度器與各節點伺服器通過本網串連，不需要建立專用的IP隧道。

總結：以上三種工作模式中，NAT方式只需要一個公網IP地址，從而成為最易用的的一種負載平衡模式，安全性也比較好，許多硬體負載平衡裝置就是採用這種方式；相比較而言，DR模式和TUN模式的負載能力更強大，適用範圍更廣，但節點的安全性要稍微差一些。

五、LVS、Nginx、Haproxy優缺點

	Nginx	LVS	Haproxy
優       點	1、工作在網路的7層之上，可以針對http應用做一些分流的策略，比如針對網域名稱、目錄結構，它的正則規則比HAProxy更為強大和靈活，這也是它目前廣泛流行的主要原因之一，Nginx單憑這點可利用的場合就遠多於LVS了。 2、Nginx對網路穩定性的依賴非常小，理論上能ping通就就能進行負載功能，這個也是它的優勢之一；相反LVS對網路穩定性依賴比較大，這點本人深有體會； 3、Nginx安裝和配置比較簡單，測試起來比較方便，它基本能把錯誤用日誌列印出來。LVS的配置、測試就要花比較長的時間了，LVS對網路依賴比較大。 3、可以承擔高負載壓力且穩定，在硬體不差的情況下一般能支撐幾萬次的並發量，負載度比LVS相對小些。 4、Nginx可以通過連接埠檢測到伺服器內部的故障，比如根據伺服器處理網頁返回的狀態代碼、逾時等等，並且會把返回錯誤的請求重新提交到另一個節點，不過其中缺點就是不支援url來檢測。比如使用者正在上傳一個檔案，而處理該上傳的節點剛好在上傳過程中出現故障，Nginx會把上傳切到另一台伺服器重新處理，而LVS就直接斷掉了，如果是上傳一個很大的檔案或者很重要的檔案的話，使用者可能會因此而不滿。 5、Nginx不僅僅是一款優秀的負載平衡器/反向 Proxy軟體，它同時也是功能強大的Web應用伺服器。LNMP也是近幾年非常流行的web架構，在高流量的環境中穩定性也很好。 6、Nginx現在作為Web反向加速緩衝越來越成熟了，速度比傳統的Squid伺服器更快，可以考慮用其作為反向 Proxy加速器。 7、Nginx可作為中層反向 Proxy使用，這一層面Nginx基本上無對手，唯一可以對比Nginx的就只有lighttpd了，不過lighttpd目前還沒有做到Nginx完全的功能，配置也不那麼清晰易讀，社區資料也遠遠沒Nginx活躍。 8、Nginx也可作為靜態網頁和圖片伺服器，這方面的效能也無對手。還有Nginx社區非常活躍，第三方模組也很多。	1、抗負載能力強、是工作在網路4層之上僅作分發之用，沒有流量的產生，這個特點也決定了它在負載平衡軟體裡的效能最強的，對記憶體和cpu資源消耗比較低。 2、配置性比較低，這是一個缺點也是一個優點，因為沒有可太多配置的東西，所以並不需要太多接觸，大大減少了人為出錯的幾率。 3、工作穩定，因為其本身抗負載能力很強，自身有完整的雙機熱備方案，如LVS+Keepalived，不過我們在項目實施中用得最多的還是LVS/DR+Keepalived。 4、無流量，LVS只分發請求，而流量並不從它本身出去，這點保證了均衡器IO的效能不會收到大流量的影響。 5、應用範圍比較廣，因為LVS工作在4層，所以它幾乎可以對所有應用做負載平衡，包括http、資料庫、線上聊天室等等。	1、HAProxy也是支援虛擬機器主機的。 2、HAProxy的優點能夠補充Nginx的一些缺點，比如支援Session的保持，Cookie的引導；同時支援通過擷取指定的url來檢測後端伺服器的狀態。 3、HAProxy跟LVS類似，本身就只是一款負載平衡軟體；單純從效率上來講HAProxy會比Nginx有更出色的負載平衡速度，在並發處理上也是優於Nginx的。 4、HAProxy支援TCP協議的負載平衡轉寄，可以對MySQL讀進行負載平衡，對後端的MySQL節點進行檢測和負載平衡，大家可以用LVS+Keepalived對MySQL主從做負載平衡。 5、HAProxy負載平衡策略非常多，HAProxy的負載平衡演算法現在具體有如下8種： ①roundrobin，表示簡單的輪詢，這個不多說，這個是負載平衡基本都具備的； ② static-rr，表示根據權重，建議關注； ③leastconn，表示最少串連者先處理，建議關注； ④ source，表示根據請求源IP，這個跟Nginx的IP_hash機制類似，我們用其作為解決session問題的一種方法，建議關注； ⑤ri，表示根據請求的URI； ⑥rl_param，表示根據請求的URl參數’balance url_param’ requires an URLparameter name； ⑦hdr(name)，表示根據HTTP要求標頭來鎖定每一次HTTP請求； ⑧rdp-cookie(name)，表示根據據cookie(name)來鎖定並雜湊每一次TCP請求。
缺        點	1、Nginx僅能支援http、https和Email協議，這樣就在適用範圍上面小些，這個是它的缺點。 2、對後端伺服器的健全狀態檢查，只支援通過連接埠來檢測，不支援通過url來檢測。不支援Session的直接保持，但能通過ip_hash來解決。	1、軟體本身不支援Regex處理，不能做動靜分離；而現在許多網站在這方面都有較強的需求，這個是Nginx/HAProxy+Keepalived的優勢所在。 2、如果是網站應用程式比較龐大的話，LVS/DR+Keepalived實施起來就比較複雜了，特別後面有WindowsServer的機器的話，如果實施及配置還有維護過程就比較複雜了，相對而言，Nginx/HAProxy+Keepalived就簡單多了。	1.擴充性差

本文出自 “你好陽光” 部落格，請務必保留此出處http://hexiaoshuai.blog.51cto.com/12156333/1916464

Linux營運必會的面試題（一）