面试题：Node.js Net模块TCP服务器的性能优化与安全加固

优化策略

事件驱动与非阻塞I/O：Node.js基于事件驱动和非阻塞I/O模型，Net模块充分利用这一特性。它允许服务器在处理多个连接时，不会因为某个连接的I/O操作而阻塞其他连接的处理，从而能高效处理大量并发连接。
连接池：虽然Net模块没有内置连接池概念，但可以自己实现。对于需要与其他服务交互（如数据库）的场景，使用连接池能减少频繁创建和销毁连接的开销。例如，对于MySQL数据库连接，可以使用mysql2库并配置连接池。
负载均衡：在多服务器部署场景下，使用负载均衡器（如Nginx）将请求均匀分配到多个Node.js TCP服务器实例上，避免单个服务器负载过高。

安全策略

端口扫描防范：
- 隐藏端口：不在公网直接暴露敏感服务端口。可以使用反向代理，如Nginx，将外部请求转发到内部服务器的非标准端口。
- 限制连接频率：记录每个IP的连接频率，超过一定阈值则暂时阻止该IP的连接。例如，使用ip - rate - limiter模块。
恶意连接防范：
- 验证客户端合法性：在建立连接后，要求客户端发送合法的认证信息，如密钥或令牌。
- 设置连接超时：对于长时间没有数据交互的连接，主动关闭，防止恶意占用连接资源。

主要代码实现

const net = require('net');
const ipRateLimiter = require('ip - rate - limiter');

// 配置连接频率限制
const limiter = ipRateLimiter({
  windowMs: 60 * 1000, // 1分钟
  max: 100 // 每个IP 1分钟内最多100次连接
});

const server = net.createServer((socket) => {
  // 连接超时设置
  socket.setTimeout(10 * 1000); // 10秒无数据则超时
  socket.on('timeout', () => {
    socket.end('Connection timed out.\n');
  });

  // 处理数据
  socket.on('data', (data) => {
    // 简单的认证示例，假设客户端发送 "AUTH:secret" 作为认证信息
    if (data.toString().trim() === 'AUTH:secret') {
      socket.write('Authenticated.\n');
    } else {
      socket.end('Authentication failed.\n');
    }
  });

  socket.on('end', () => {
    console.log('Connection ended');
  });
});

server.on('error', (err) => {
  throw err;
});

server.listen(3000, '127.0.0.1', () => {
  console.log('Server listening on port 3000');
});

// 连接频率限制中间件
server.on('connection', (socket) => {
  const clientIp = socket.remoteAddress;
  limiter(clientIp, (err, allow) => {
    if (err) {
      console.error(err);
      socket.end('Error occurred.\n');
    } else if (!allow) {
      socket.end('Too many connections from your IP.\n');
    }
  });
});

配置要点

操作系统层面：
- 防火墙配置：仅允许必要的端口通过，阻止其他不必要的端口访问。
- TCP参数调整：如调整tcp_max_syn_backlog、tcp_synack_retries等参数，优化TCP连接处理性能。
Node.js层面：
- 合理设置资源限制：例如ulimit - n设置最大文件描述符数，确保服务器能处理足够多的并发连接。
- 使用最新稳定版本：Node.js会不断修复安全漏洞和性能问题，使用最新稳定版本能受益于这些改进。

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知识考点

面试题答案

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