【Linux】Linux小结

LVS、Nginx、HAproxy的区别

LVS、Nginx和HAproxy都是常见的负载均衡器，用于将网络负载分散到多个服务器上，以提高系统的可用性和性能

功能不同：
LVS是一个Linux内核模块，在网络层（第四层）运行的。
Nginx和HAproxy则是运行在应用层（第七层）的反向代理服务器，可以实现更精细的负载均衡和流量控制。支持的协议不同：
LVS支持的协议更多，包括TCP、UDP、FTP等。
Nginx和HAproxy主要支持HTTP和HTTPS协议。性能不同：
LVS的性能较高，但配置和管理相对复杂。
Nginx和HAproxy的性能也很不错，而且配置和管理比较简单。高可用性：
LVS可以使用VRRP来实现高可用性，在负载均衡器的背后有多个备用服务器。
Nginx和HAproxy需要配合使用第三方工具来实现高可用性，如Keepalived。应用场景不同：
LVS适用于高并发、高吞吐量的场景，比如Web服务器。
Nginx和HAproxy适用于处理HTTP流量，并可以进行更细粒度的控制，比如根据URL进行请求分发、负载均衡和流量控制等。健康检测
lvs没有后端服务器健康性检测，nginx和haproxy有后端服务器健康性检测选择LVS还是Nginx或HAproxy主要取决于具体的业务需求和系统的规模。
较大规模的系统可以使用LVS，较小规模的系统可以考虑使用Nginx或HAproxy。

调度算法的区别

nginx	haproxy	lvs

http协议的报文

请求报文：
- 请求行：包含请求方法（GET、POST、PUT等）和请求的URI（Uniform Resource Identifier）。
- 请求头（Headers）：包含了请求相关的一些信息，比如请求的主机地址、用户代理、Accept语义等。
- 请求体（Body）：可选的，一般用于传递POST请求的参数和数据。
响应报文：
- 状态行：包含了响应的状态码（HTTP状态码）和原因短语。
- 响应头（Headers）：包含了响应相关的一些信息，比如服务器类型、响应时间等。
- 响应体（Body）：用于传输响应的具体内容，比如HTML页面、JSON数据等。

HTTP协议的七个过程

请求连接——建立连接——处理请求——访问资源——构建响应报文——发送响应报文——记录日志

dns解析——三次握手——七个过程——四次挥手

PV和UV

PV（Page View）是页面浏览量的缩写，表示用户在某个网站或者某个页面上的访问次数。

UV（Unique Visitor）是独立访客的缩写，表示一定时间内访问某个网站或页面的独立用户数量。

PV反映了页面的热度和用户行为，UV反映了网站或者页面的受众规模，通常结合PV和UV来综合评估网站或者页面的流量和用户活跃度

http协议的版本区别

HTTP（Hypertext Transfer Protocol）是一种用于传输超文本的应用层协议，常用于在Web浏览器和Web服务器之间进行通信

HTTP/0.9：是最早的HTTP协议版本，只支持GET(下载)请求，没有使用Header和状态码。HTTP/1.0：在HTTP/0.9的基础上添加了支持POST(上传)请求、Header字段、状态码以及多种文件类型的传输。HTTP/1.1：在HTTP/1.0的基础上进行了改进，加入了持久连接、管道化、HOST字段、缓存机制、断点续传、PUT和DELETE请求方法等新特性。HTTP/2：是HTTP/1.1的继任者，引入了二进制传输、多路复用、头部压缩、服务器推送等特性，以提高性能和效率。HTTP/3：是基于UDP协议的新一代HTTP协议，由于使用的传输层协议变为了QUIC（Quick UDP Internet Connections），支持无连接、低延迟和抗丢包等特性。PUT和Post
如果一个方法重复执行多次，产生的效果是一样的，那就是idempotent的。也就是说：PUT请求：如果两个请求相同，后一个请求会把第一个请求覆盖掉。（所以PUT用来改资源）
Post请求：后一个请求不会把第一个请求覆盖掉。（所以Post用来增资源）

HTTP状态码

1xx（信息状态码）：表示请求已接收，正在继续处理
100 Continue：继续。指示客户端可以继续发送请求
101 Switching Protocols：协议切换。服务器要求客户端切换协议2xx（成功状态码）：表示请求成功被服务器接收、理解和处理
200 OK：请求成功。服务器已成功处理请求
201 Created：已创建。请求已成功并创建了新的资源
202 Accepted：已接受。请求已接受但未完成处理
204 No Content：无内容。服务器成功处理请求，但无返回内容3xx（重定向状态码）：表示需要客户端进一步进行操作才能完成请求
301 Moved Permanently：永久重定向。请求的资源已被永久移动到新URL
302 Found：临时重定向。请求的资源已被临时移动到新URL
307 Temporary Redirect：临时重定向。请求的资源临时移动到新URL4xx（客户端错误状态码）：表示客户端发送的请求有错误
400 Bad Request：错误请求。请求语法错误或无法被服务器理解
401 Unauthorized：未授权。需要身份验证
403 Forbidden：禁止访问。服务器拒绝请求
404 Not Found：未找到。服务器找不到请求的资源
409 Conflict：当请求与服务器的当前状态冲突时，将发送此响应5xx（服务器错误状态码）：表示服务器在处理请求时发生错误
500 Internal Server Error：服务器错误。服务器在处理请求时发生错误
502 Bad Gateway：错误的网关。服务器作为网关或代理，从上游服务器接收到无效的响应
503 Service Unavailable：服务不可用。服务器暂时过载或维护

MIME 类型

MIME (Multipurpose Internet Mail Extensions) 是描述消息内容类型的标准，用来表示文档、文件或字节流的性质和格式。

type/subtype
MIME 的组成结构非常简单，由类型与子类型两个字符串中间用 / 分隔而组成，不允许有空格。type 表示可以被分多个子类的独立类别，subtype 表示细分后的每个类型

常见的 MIME 类型

超文本标记语言文本 .html、.html：text/html
普通文本 .txt： text/plain
RTF 文本 .rtf： application/rtfGIF 图形 .gif： image/gif
JPEG 图形 .jpeg、.jpg： image/jpegau 声音文件 .au： audio/basic
MIDI 音乐文件 mid、.midi： audio/midi、audio/x-midi
RealAudio 音乐文件 .ra、.ram： audio/x-pn-realaudioMPEG 文件 .mpg、.mpeg： video/mpeg
AVI 文件 .avi： video/x-msvideo
GZIP 文件 .gz： application/x-gzip
TAR 文件 .tar： application/x-tar

apache的工作模式

perfork

prefork模式（默认模式）要求稳定的时候使用
开启子进程，接待http请求（访问的人不多选）

worker

worker模式 访问量多的时候使用
子进程开启线程

event

event模式为了解决keep-alive保持长连接出现的一种工作模式；用来释放keep-alive类型的线程event模式是不支持用在https上

会话保持

压测工具ab

ab命令是Apache Bench的缩写。

ab命令是Apache自带的压力测试工具。

ab命令非常的实用，因为是基于URL地址测试的，所以它不仅可以对Apache服务器进行压力测试，也可以对Nginx、Tomcat、IIS等WEB服务器进行压力测试

ab命令对发出负载的计算机要求很低，它既不会占用很高CPU，也不会占用很多内存。但却会给目标服务器造成巨大的负载，其原理类似CC攻击。所以测试时需要注意，别上太多负载导致死机

nginx

select、poll和epoll的区别

select

select 的核心功能是调用tcp文件系统的poll函数，不停的查询，如果没有想要的数据，主动执行一次调度（防止一直占用cpu），直到有一个连接有想要的消息为止。从这里可以看出select的执行方式基本就是不停的调用poll,直到有需要的消息为止。

缺点：
1、每次调用select，都需要把fd集合从用户态拷贝到内核态，这个开销在fd很多时会很大；
2、同时每次调用select都需要在内核遍历传递进来的所有fd，这个开销在fd很多时也很大；
3、select支持的文件描述符数量太小了，默认是1024。优点：
1、select的可移植性更好，在某些Unix系统上不支持poll()。
2、select对于超时值提供了更好的精度：微秒，而poll是毫秒

poll

poll本质上和select没有区别，它将用户传入的数组拷贝到内核空间，然后查询每个fd对应的设备状态，如果设备就绪则在设备等待队列中加入一项并继续遍历，如果遍历完所有fd后没有发现就绪设备，则挂起当前进程，直到设备就绪或者主动超时，被唤醒后它又要再次遍历fd。这个过程经历了多次无谓的遍历。poll还有一个特点是“水平触发”，如果报告了fd后，没有被处理，那么下次poll时会再次报告该fd

缺点：
1、大量的fd的数组被整体复制于用户态和内核地址空间之间，而不管这样的复制是不是有意义；
2、与select一样，poll返回后，需要轮询pollfd来获取就绪的描述符。优点：
1、poll() 不要求开发者计算最大文件描述符加一的大小。
2、poll() 在应付大数目的文件描述符的时候速度更快，相比于select。
3、它没有最大连接数的限制，原因是它是基于链表来存储的。

epoll

epoll同样只告知那些就绪的文件描述符，而且当我们调用epoll_wait()获得就绪文件描述符时，返回的不是实际的描述符，而是一个代表就绪描述符数量的值，你只需要去epoll指定的一个数组中依次取得相应数量的文件描述符即可，这里也使用了内存映射技术，这样便彻底省掉了这些文件描述符在系统调用时复制的开销。

epoll的优点就是改进了前面所说缺点：1、支持一个进程打开大数目的socket描述符：相比select，epoll则没有对FD的限制，它所支持的FD上限是最大可以打开文件的数目，这个数字一般远大于2048,举个例子,在1GB内存的机器上大约是10万左右，具体数目可以cat /proc/sys/fs/file-max察看,一般来说这个数目和系统内存关系很大。2、IO效率不随FD数目增加而线性下降：epoll不存在这个问题，它只会对"活跃"的socket进行操作— 这是因为在内核实现中epoll是根据每个fd上面的callback函数实现的。那么，只有"活跃"的socket才会主动的去调用 callback函数，其他idle状态socket则不会，在这点上，epoll实现了一个"伪"AIO，因为这时候推动力在os内核。在一些 benchmark中，如果所有的socket基本上都是活跃的—比如一个高速LAN环境，epoll并不比select/poll有什么效率，相 反，如果过多使用epoll_ctl,效率相比还有稍微的下降。但是一旦使用idle connections模拟WAN环境,epoll的效率就远在select/poll之上了。3、使用mmap加速内核与用户空间的消息传递：这点实际上涉及到epoll的具体实现了。无论是select,poll还是epoll都需要内核把FD消息通知给用户空间，如何避免不必要的内存拷贝就 很重要，在这点上，epoll是通过内核于用户空间mmap同一块内存实现的

三者对比与区别：

1、select，poll实现需要自己不断轮询所有fd集合，直到设备就绪，期间可能要睡眠和唤醒多次交替。而epoll其实也需要调用epoll_wait不断轮询就绪链表，期间也可能多次睡眠和唤醒交替，但是它是设备就绪时，调用回调函数，把就绪fd放入就绪链表中，并唤醒在epoll_wait中进入睡眠的进程。虽然都要睡眠和交替，但是select和poll在“醒着”的时候要遍历整个fd集合，而epoll在“醒着”的时候只要判断一下就绪链表是否为空就行了，这节省了大量的CPU时间。这就是回调机制带来的性能提升。

2、select，poll每次调用都要把fd集合从用户态往内核态拷贝一次，并且要把current往设备等待队列中挂一次，而epoll只要一次拷贝，而且把current往等待队列上挂也只挂一次（在epoll_wait的开始，注意这里的等待队列并不是设备等待队列，只是一个epoll内部定义的等待队列）。这也能节省不少的开销。