Nginx代理缓存机制

2022-07-27 本文已影响0人右耳菌

1. Nginx的简介

相关内容，可以查看【Nginx 负载均衡】，这是我之前的一篇文章，这里就懒得再说明一次了。

2. Nginx缓存简介

nginx的http_proxy模块，可以实现类似于Squid的缓存功能。

Nginx对客户已经访问过的内容在Nginx服务器本地建立副本，这样在一段时间内再次访问该数据，就不需要通过N ginx服务器再次向后端服务器发出请求，所以能够减少Nginx服务器与后端服务器之间的网络流量，减轻网络拥塞，同时还能减小数据传输延迟，提高用户访问速度。

同时，当后端服务器宕机时，Nginx服务器上的副本资源还能够回应相关的用户请求,这样能够提高后端服务器的鲁棒性（健壮性）。

2.1对于缓存，我们大概会有下面的几个疑问：

缓存文件放在哪儿？

如何指定那些请求被缓存？

缓存的有效期是多久？

对于某些请求，是否可以不走缓存？

解决以上问题，nginx的缓存也就基本配置完成了。

3. Nginx缓存

3.1 缓存文件放在哪？

proxy_cache_path：Nginx使用该参数指定缓存位置。
proxy_cache：该参数为之前指定的缓存名称。
proxy_cache_path：有两个必填参数，

第一个参数为缓存目录。

第二个参数keys_zone指定缓存名称和占用内存空间的大小。

示例：

user www-data;
worker_processes auto; #表示服务器有几个内核就起几个work
pid /run/nginx.pid;  #进程编号

http {

  proxy_cache_path /data/nginx/cache keys_zone=one:10m max_size=10g;
  
  upstream test.lazyfennec.cn {
    server 127.0.0.1:8881; # 第一台服务器
    server 127.0.0.1:8882; # 第二台服务器
    server 127.0.0.1:8883; # 第三台服务器
  }

  server {
    listen 80; # 监听80端口
    proxy_cache one; # 指定缓存配置
    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是对内存中缓存内容元数据信息大小的限制，如果想限制缓存总量大小，需要用max_size参数。

3.2 如何指定哪些请求被缓存？

Nginx 默认会缓存所有get 和 head方法的请求结果，缓存的key默认使用请求字符串。
自定义key
例如 proxy_cache_key
"$host$request_uri$cookie_user";
指定请求至少被发送了多少次以上时才缓存，可以防止低频请求被缓存。
例如 proxy_cache_min_uses 5;
指定哪些方法的请求被缓存
例如 proxy_cache_methods GET HEAD POST;

示例：

user www-data;
worker_processes auto; #表示服务器有几个内核就起几个work
pid /run/nginx.pid;  #进程编号

http {

  proxy_cache_path /data/nginx/cache keys_zone=one:10m;
  
  upstream test.lazyfennec.cn {
    server 127.0.0.1:8881; # 第一台服务器
    server 127.0.0.1:8882; # 第二台服务器
    server 127.0.0.1:8883; # 第三台服务器
  }

  server {
    listen 80; # 监听80端口
    proxy_cache one; # 指定缓存配置
    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; # 指定缓存key
    }
  }
}

3.3 缓存有效期

默认情况下，缓存内容是长期存留的，除非缓存的总量超出限制。可以指定缓存有效时间，例如：

响应状态码为 200 302 时， 10分钟有效
proxy_cache_valid 200 302 10m;
对应任何状态码，5分钟有效
proxy_cache_valid any 5m;
示例：

user www-data;
worker_processes auto; #表示服务器有几个内核就起几个work
pid /run/nginx.pid;  #进程编号

http {

  proxy_cache_path /data/nginx/cache keys_zone=one:10m;
  
  upstream test.lazyfennec.cn {
    server 127.0.0.1:8881; # 第一台服务器
    server 127.0.0.1:8882; # 第二台服务器
    server 127.0.0.1:8883; # 第三台服务器
  }

  server {
    listen 80; # 监听80端口
    proxy_cache one; # 指定缓存配置
    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 对于某些请求，是否可以不走缓存？

proxy_cache_bypass:该指令响应来自原始服务器而不是缓存。

例如proxy_cache_bypass $cookie_nocache $arg_nocache$arg_comment;

如果任何一个参数值不为空，或者不等于0,nginx就不会查找缓存，直接进行代理转发。

示例

user www-data;
worker_processes auto; #表示服务器有几个内核就起几个work
pid /run/nginx.pid;  #进程编号

http {

  proxy_cache_path /data/nginx/cache keys_zone=one:10m;
  
  upstream test.lazyfennec.cn {
    server 127.0.0.1:8881; # 第一台服务器
    server 127.0.0.1:8882; # 第二台服务器
    server 127.0.0.1:8883; # 第三台服务器
  }

  server {
    listen 80; # 监听80端口
    proxy_cache one; # 指定缓存配置
    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; # 任意参数不为空则不走缓存
    }
  }
}

网页的缓存是由HTTP消息头中的“Cache-control”来控制的，常见的取值有private、no-cache、max-age、must-revalidate等，默认为private。其作用根据不同的重新浏览方式分为以下几种情况。

上图描述的内容，一个示例如下：

basic.conf

其实这里是描述真实服务器的内容（使用代理服务器转发到这个端口即可）

conf

user www-data;
worker_processes auto; #表示服务器有几个内核就起几个work
pid /run/nginx.pid;  #进程编号

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; # 监听80端口
    proxy_cache one; # 指定缓存配置
    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，即上边的图basic.conf

    location / {
      try_files $uri $uri/ = 404;
    }
  }
}

第一次未命中缓存

第二次命中缓存

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