Nginx代理緩存機制

1. Nginx的簡介

相關內(nèi)容，可以查看 【Nginx 負載均衡】，這是我之前的一篇文章，這里就懶得再說明一次了。

2. Nginx緩存簡介

nginx的http_proxy模塊，可以實現(xiàn)類似于Squid的緩存功能。

Nginx對客戶已經(jīng)訪問過的內(nèi)容在Nginx服務器本地建立副本，這樣在一段時間內(nèi)再次訪問該數(shù)據(jù)，就不需要通過N ginx服務器再次向后端服務器發(fā)出請求，所以能夠減少Nginx服務器與后端服務器之間的網(wǎng)絡流量，減輕網(wǎng)絡擁塞，同時還能減小數(shù)據(jù)傳輸延遲，提高用戶訪問速度。

同時，當后端服務器宕機時，Nginx服務器上的副本資源還能夠回應相關的用戶請求,這樣能夠提高后端服務器的魯棒性（健壯性）。

2.1對于緩存，我們大概會有下面的幾個疑問：
  1. 緩存文件放在哪兒？
  2. 如何指定那些請求被緩存？
  3. 緩存的有效期是多久？
  4. 對于某些請求，是否可以不走緩存？

解決以上問題，nginx的緩存也就基本配置完成了。

3. Nginx緩存

3.1 緩存文件放在哪？
  • proxy_cache_path：Nginx使用該參數(shù)指定緩存位置。
  • proxy_cache：該參數(shù)為之前指定的緩存名稱。
  • proxy_cache_path：有兩個必填參數(shù)，
  • 第一個參數(shù)為緩存目錄。
  • 第二個參數(shù)keys_zone指定緩存名稱和占用內(nèi)存空間的大小。
  • 示例：
user www-data;
worker_processes auto; #表示服務器有幾個內(nèi)核就起幾個work
pid /run/nginx.pid;  #進程編號

http {

  proxy_cache_path /data/nginx/cache keys_zone=one:10m max_size=10g;
  
  upstream test.lazyfennec.cn {
    server 127.0.0.1:8881; # 第一臺服務器
    server 127.0.0.1:8882; # 第二臺服務器
    server 127.0.0.1:8883; # 第三臺服務器
  }

  server {
    listen 80; # 監(jiān)聽80端口
    proxy_cache one; # 指定緩存配置
    server_name test.lazyfennec.cn; # 自己的域名或者IP

    location / {
      proxy_pass    http://test.lazyfennec.cn;
      proxy_set_header Host  $host;
      proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
    }
  }
}

注： 示例中的10m是對內(nèi)存中緩存內(nèi)容元數(shù)據(jù)信息大小的限制，如果想限制緩存總量大小，需要用max_size參數(shù)。

3.2 如何指定哪些請求被緩存？

  1. Nginx 默認會緩存所有get 和 head方法的請求結果，緩存的key默認使用請求字符串。

  2. 自定義key
    例如 proxy_cache_key
    "$host$request_uri$cookie_user";

  3. 指定請求至少被發(fā)送了多少次以上時才緩存，可以防止低頻請求被緩存。
    例如 proxy_cache_min_uses 5;

  4. 指定哪些方法的請求被緩存
    例如 proxy_cache_methods GET HEAD POST;

  • 示例：
user www-data;
worker_processes auto; #表示服務器有幾個內(nèi)核就起幾個work
pid /run/nginx.pid;  #進程編號

http {

  proxy_cache_path /data/nginx/cache keys_zone=one:10m;
  
  upstream test.lazyfennec.cn {
    server 127.0.0.1:8881; # 第一臺服務器
    server 127.0.0.1:8882; # 第二臺服務器
    server 127.0.0.1:8883; # 第三臺服務器
  }

  server {
    listen 80; # 監(jiān)聽80端口
    proxy_cache one; # 指定緩存配置
    server_name test.lazyfennec.cn; # 自己的域名或者IP

    location / {
      proxy_pass    http://test.lazyfennec.cn;
      proxy_set_header Host  $host;
      proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
      proxy_cache_key $host$request_uri$cookie_user; # 指定緩存key
    }
  }
}
3.3 緩存有效期

默認情況下，緩存內(nèi)容是長期存留的，除非緩存的總量超出限制?？梢灾付ň彺嬗行r間，例如：

  • 響應狀態(tài)碼為 200 302 時， 10分鐘有效
    proxy_cache_valid 200 302 10m;

  • 對應任何狀態(tài)碼，5分鐘有效
    proxy_cache_valid any 5m;

  • 示例：

user www-data;
worker_processes auto; #表示服務器有幾個內(nèi)核就起幾個work
pid /run/nginx.pid;  #進程編號

http {

  proxy_cache_path /data/nginx/cache keys_zone=one:10m;
  
  upstream test.lazyfennec.cn {
    server 127.0.0.1:8881; # 第一臺服務器
    server 127.0.0.1:8882; # 第二臺服務器
    server 127.0.0.1:8883; # 第三臺服務器
  }

  server {
    listen 80; # 監(jiān)聽80端口
    proxy_cache one; # 指定緩存配置
    server_name test.lazyfennec.cn; # 自己的域名或者IP

    location / {
      proxy_pass    http://test.lazyfennec.cn;
      proxy_set_header Host  $host;
      proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
      proxy_cache_valid 200 302 10m;
    }
  }
}
3.4 對于某些請求，是否可以不走緩存？

proxy_cache_bypass:該指令響應來自原始服務器而不是緩存。

例如proxy_cache_bypass $cookie_nocache $arg_nocache$arg_comment;

如果任何一個參數(shù)值不為空，或者不等于0,nginx就不會查找緩存，直接進行代理轉發(fā)。

  • 示例
user www-data;
worker_processes auto; #表示服務器有幾個內(nèi)核就起幾個work
pid /run/nginx.pid;  #進程編號

http {

  proxy_cache_path /data/nginx/cache keys_zone=one:10m;
  
  upstream test.lazyfennec.cn {
    server 127.0.0.1:8881; # 第一臺服務器
    server 127.0.0.1:8882; # 第二臺服務器
    server 127.0.0.1:8883; # 第三臺服務器
  }

  server {
    listen 80; # 監(jiān)聽80端口
    proxy_cache one; # 指定緩存配置
    server_name test.lazyfennec.cn; # 自己的域名或者IP

    location / {
      proxy_pass    http://test.lazyfennec.cn;
      proxy_set_header Host  $host;
      proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
      proxy_cache_bypass $cookie_nocache $arg_nocache$arg_comment; # 任意參數(shù)不為空則不走緩存
    }
  }
}

網(wǎng)頁的緩存是由HTTP消息頭中的“Cache-control”來控制的，常見的取值有private、no-cache、max-age、must-revalidate等，默認為private。其作用根據(jù)不同的重新瀏覽方式分為以下幾種情況。

上圖描述的內(nèi)容，一個示例如下：

  • basic.conf

其實這里是描述真實服務器的內(nèi)容（使用代理服務器轉發(fā)到這個端口即可）

  • conf

user www-data;
worker_processes auto; #表示服務器有幾個內(nèi)核就起幾個work
pid /run/nginx.pid;  #進程編號

events {
  use epoll;
  worker_connections 65535;
}

http {

  proxy_cache_path /data/workspace/cache keys_zone=one:10m max_size=10g inactive=60m;
  proxy_cache_key "$scheme$request_method$request_uri";

  upstream origin.lazyfennec.cn {
    server 127.0.0.1:9000;
  }
  
  server {
    listen 80; # 監(jiān)聽80端口
    proxy_cache one; # 指定緩存配置
    server_name test.lazyfennec.cn; # 自己的域名或者IP

    location / {
      add_header X-proxy-Cache $upsteam_cache_status;

      include proxy_params;
      proxy_pass    http://origin.lazyfennec.cn;
    }
  }

  server {
    listen 9000;
    root /data/workspace/nodejs/;
    index index.html index.htm;

    charset utf-8;
    include h5dp/basic.conf; # 引入外部的配置文件，即上邊的圖basic.conf

    location / {
      try_files $uri $uri/ = 404;
    }
  }
}
第一次未命中緩存
第二次命中緩存

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