Linux运维工程师笔试题第十四套

前言

这几天一边看着《nginx高性能WEB服务器详解》，一边看着基础知识。那么最容易入眼的基础知识是什么呢？当然是面试题了，于是乎就找出来一些阿里（含滴滴和蚂蚁金服）的运维面试题，以题带看。

看完之后觉得阿里真的不是盖的，面试题的质量比那些晚上乱七八糟的题质量好多了，细节抠的真是非常细。我记得曾经有一个前辈曾经说过，工作中我们经常注意一些奇淫技巧，但是忽视了基础知识的重要性，现在好多程序员不会认认真真地读本书，喜欢快餐文化，受了市面上很多培训机构的影响，这是要不得的。

最后再说一句，以下所有的题都属于“开放性”试题，可以根据基本点去发散，说出你的理解和认识。但是注意，不要避重就轻耍滑头，问A，可以发散到A1、A2…但是不要发散到X、Y、Z，然后大谈特谈XYZ，这种“小聪明”就是找死的行为。

废话到此为止，上题

1）http一般是无状态的，怎么让它变成有状态的？
[我的答案]http协议跟IP协议、UDP协议一样都是无状态的，http的无状态意思是“每次的请求都是独立的，它的执行情况和结果与前面的请求和之后的请求是无直接关系的，它不会受前面的请求应答情况直接影响，也不会直接影响后面的请求应答情况”。补充一下，TCP是有状态的，它的请求并不独立，它通过包头的一些控制字段来分别包的关系，这里可以自行脑补一下“三次握手”的图。

那么http是无状态的这一点是无法改变的，那么要变得“有状态”，就需要引入cookie和session，通过这两个机制去实现一个有状态的WEB应用。用一个表达式可以这么理解：Web应用=http协议+session、cookies等状态机制+其他辅助的机制。

2）解释一下cookie和session的区别
[我的答案]session是在服务端保存的一个数据结构，用来跟踪用户的状态，这个数据可以保存在集群、数据库、文件中，session是一个抽象概念，开发者为了实现中断和继续等操作，抽象出来的一个“会话”，接上面那道题，session这个东西是有状态的，服务器要维护一个有状态的东西是很消耗资源的（比如内存和空间），我估计天猫京东那规模的电商，肯定有一个专门的session集群。

Cookie是客户端保存用户信息的一种机制，用来记录用户的一些信息，也是实现Session的一种方式，cookie是一个实际存在的东西，它是在http协议中定义在header中的字段。同一个域名给的cookie肯定是一样的，所以每一个cookie（key）对应的session（value）是唯一的。

session的常见实现要借助cookie来发送sessionID给客户端，如果浏览器禁用cookie，那么就要通过重写url来获取sessionid，各位可以联想一下电商的购物车，购物车可以实现在一个网站的不同页面把东西都放进一个购物车，这就是session的重点应用。现在也很流行一个token，其实token和sessionid是一个意思。

3）多进程和多线程的区别，自己喜欢用哪个？为什么？
[我的答案]多进程：服务器每当接收到一个客户端信息的时候，从主进程里生成一个子进程与客户端建立连接开始交互，每一个子进程之间互相独立不受干扰，完成任务就收回资源，内存等也会被回收；
多线程：服务器每当接收到一个客户端信息的时候，从主进程里生成一个线程与客户端建立连接开始交互,多个线程位于同一个进程内，可以互相访问同样的内存等资源，彼此之间会有影响；
我个人更喜欢多进程，因为简单粗暴！
关于多进程、多线程、同步、异步的原理，可以去看一下《nginx高性能WEB服务器详解》，第54页到56页的内容。

4) lvs脑裂如何解决，为什么会产生双master？双master时VIP通不通?
[我的答案]产生双master的原因：1）服务器开启了iptables防火墙，阻碍了心跳信息传输；2）服务器心跳网卡等信息写错了，导致心跳信息发送失败；3）心跳方式不搭配，心跳广播冲突；4）软件出bug了；

额外补充一句，要排除脑裂问题，第一步是检查iptables,很可能是由于iptables把心跳信息隔断了，重要的话不说三遍也重要！

其他两个问题不会了，我在实际工作里没有接触到。

5) 为什么TCP比UDP的信息更加可靠？详细说说tcp滑动窗口原理，窗口的大小如何确定。
TCP可靠性由三个机制保证：1. 序号（TCP报文的序号）2. 确认（ACK机制）3. 重传（超时或者冗余的 ACK）
tcp在传输的时候，因为接受方B能力有限，不可能一口气吃下所有发送方A所有的数据流信息，所以B要限制A每次发送的字节数量，并且一一确认，确认了之后A才可以继续发。
这样的话，A的在发送数据流的时候就会有四种形态：
1.已发送已确认；
2.已发送但没被确认；
3.未发送但是接受方已经准备好空间来接收；
4.未发送但是接受方尚未准备好空间来接收；
随着数据流的传输，这个形态是会时刻发生变化的，通过接受方B返回的确认信息来改变2的大小，同时B也会根据一次关于发送方A要发送多少字节确认自己的空间来改变3的大小。

6) 简单说说cdn的工作原理，如何评估一个cdn sp做的好不好。
[我的答案]cdn的工作原理：通过权威dns服务器来实现优质节点的选择，通过缓存来减少源站的压力。

IT界有个很有名的比喻，正向代理是“找马云借钱”，反向代理是“给10086打电话”，而反向代理就是CDN的实现原理雏形的一部分。详情可以看：http://www.iweir.cn/zheng-xiang-dai-li-yu-fan-xiang-dai-li/ 。

7）dns查询的过程说一下，为什么要有cname而不是直接返回一个cdn边缘节点的ip。
[我的答案]先说一句题外话，dns主要是基于udp的！
dns查询的过程以www.taobao.com为例：
1.在浏览器键入www.taobao.com,其实真正dns协议里用到的是www.taobao.com.最后还有一个点，可能是因为美观等原因，一般都不显示;
2.查询本地缓存（host文件或者是浏览器的缓存）中有没有该域名对应的记录，有的话就直接用了;
3.向运营商的DNS服务器发起dns解析的请求，一般称运营商的DNS服务器为local dns;
4.local dns会查询本地的缓存，local dns设置的缓存时间是有讲究的，过长过短都不好。另外local dns的查询是运营商的事，这里面水很深，外部不可控(这也是天朝能搭建特色墙的根源的思想雏形)；
5.local dns如果没有缓存，会把域名从右往左扫描，依次请求对应的服务器，例如对于域名www.taobao.com.，先去问负责.的根域名服务器，就是传说中全球只有几台的那些服务器，他们会答复.com是谁管理的，然后local dns又去找管理.com的服务器（假设名字为S1），去问问taobao.com是谁管，一般来说，在S1查到的记录是一条cname记录（阿里毕竟大公司，自己管理自己旗下的域名），然后就转到了阿里自己的DNS服务器上来了，一般称之为权威服务器；
6.权威服务器是阿里自己建的，然后根据公司内部的一些配置啊，调整啊，查到www.taobao.com.对应的服务器是谁，返回一个IP地址；
7.local dns缓存这个IP地址，并且回复浏览器；
8.浏览器和对应的IP地址的服务器建立TCP连接，发送HTTP报文；

用图表示就是：

至于说为什么不返回cdn边缘节点IP，是因为使用CNAME记录可以很方便地变更IP地址，毕竟服务商掌握着IP的生杀大权，哪一天需要换IP了，在这方面很不方便。

8）举例说下正则表达式和扩展正则表达式、例如：url、ip、邮箱的正则表达式？
[我的答案]这三个都是网上找的，正则这个东西还是要多练多写。
url的正则表达式：
([/w-]+/.)+[/w-]+.([^a-z])(/[/w- ./?%&=]*)?|[a-zA-Z0-9/-/.][/w-]+.([^a-z])(/[/w- ./?%&=]*)?
ip的正则表达式：
^(1\d{2}|2[0-4]\d|25[0-5]|[1-9]\d|[1-9])\.”+”(1\d{2}|2[0-4]\d|25[0-5]|[1-9]\d|\d)\.”+”(1\d{2}|2[0-4]\d|25[0-5]|[1-9]\d|\d)\.”+”(1\d{2}|2[0-4]\d|25[0-5]|[1-9]\d|\d)$
邮箱的正则表达式：
^[a-zA-Z0-9.!#$%&’+/=?^_`{|}~-]+@[a-zA-Z0-9](?:[a-zA-Z0-9-]{0,61} [a-zA-Z0-9])?(?:.a-zA-Z0-9?)$

9）解释raid0、raid1、raid01、raid10、raid5、raid6，并分析各自读写性能？
[我的答案]https://rorschachchan.github.io/2018/01/31/简析raid0-raid1-raid10-raid01等等硬盘搭配/

10）raid为什么不搞个raid50、raid15，不能搞是因为有什么冲突还是什么等等?
[我的答案]raid50是有的，但是用途不广泛。
raid15我是没听说过，因为raid1的写本身就不强（一样的内容要写两个盘里），raid5的写入能力更烂，那么raid15的磁盘写能力简直就是灾难。而且花了硬盘的钱只能存实际一半的量，正常人都不会这么做的。