NGINX应用性能优化指南（第三部分）：内容缓存、转发和微缓存
【编者的话】本文是“NGINX应用性能优化指南”系列文章的第三篇，主要介绍了如何从内容缓存、转发和微缓存方面实现NGINX应用性能优化。
注：本文最初发布于MaxCDN博客，InfoQ中文站在获得作者授权的基础上对文章进行了翻译。
正文
NGINX反向代理非常适合强力I/O，作为一个不错的内容缓存，将数据移动到距离客户端或边缘节点较近的地方。这让你可以完全解放你的服务器，让它们专注于处理业务逻辑和动态内容生成。
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在理想情况下，静态文件由位于源服务器反向代理上的本地快速存储（SSD）提供，并进一步通过CDN缓存。针对内容缓存和繁重工作设置NGINX反向代理有几种通常互补的方式。它们是：
动态内容微缓存；
静态内容缓存；
通过本地存储和/或应用服务器重定向实现内容转发；
后台存储阵列转发；
带响应缓存的存储服务转发。
微缓存的思想是，动态、非个性化响应可以缓存非常短的时间（比如1秒）。事实上，有人会说，根据预期工作流的不同，个性化响应也可以缓存一小段时间。
虽然它也许没有提供直观的意义，但微缓存让你的服务在面临过量需求或攻击时可以存活更长的时间。它可以（有点人为地）提高基准测试数值。
相关阅读：NGINX微缓存的好处
在处理静态内容的可管理目录时，最简单的方法可能是让反向代理在其文件系统上存储大量公共资源，作为一个简单的WebRoot，并直接提供它们。公共资源可以使用一个名为try_files（或者alias）的普通location块提供。缓存不命中的话，可以像平常一样发送给后台服务器，而响应可以缓存：
location / {
alias /home/nginx/www-sparse;
try_files $uri @backend;
}
location @backend {
proxy_cache myCache;
proxy_cache_valid 2h;
proxy_pass http://backend;
}
当资源访问需要身份验证或其他业务逻辑时，应用服务器可以使用HTTP头X-Accel-Redirect生成一个重定向响应，请求反向代理向客户端提供资源。
可以在反向代理上使用internal指令限制访问这些内部产生的请求。NGINX确保客户端请求永远不会匹配被标记为internal的location：
location /secret {
internal;
alias /home/nginx/group/data;
try_files $uri =404;
}
后台存储阵列也可以使用proxy_pass指令寻址。如果你使用存储服务代替，那么你可能还会想缓存响应，为了将数据移动到距离客户端或边缘节点较近的地方。
location /external {
proxy_cache MY_CACHE;
proxy_cache_valid 1h;
proxy_pass http://192.168.10.201;
}
不要忘记更新所需的HTTP头，并在XFF头（或者新的RFC 7239Forwarded头）中添加代理的IP地址：
proxy_set_header Host $host;
proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
proxy_set_header X-Forwarded-For$proxy_add_x_forwarded_for;
当代理HTTPS客户端连接到达HTTP后台时，应用服务器必须为恰当的模式生成内容URL。你可以使用X-Forwarded-Proto头传播这个模式。部分微软应用程序会查找Front-End-Https作为替代。
map $scheme $front_end_https {
https on;
default off;
}
proxy_set_header X-Forwarded-Proto $scheme;
add_header Front-End-Https $front_end_https;
例如，在生成链接时，WordPress会使用PHP的全局变量$_SERVER控制HTTP（S）模式。你可以将下面的代码片段加到WordPress后台的根目录下（例如，在wp-config.php末尾），以便使用X-Forwarded-Proto头。
if ($_SERVER['HTTP_X_FORWARDED_PROTO'] == 'https')
$_SERVER['HTTPS']='on';
?>
指令proxy_cache_key决定NGINX如何唯一标识一个响应正文。通过预先在参数名上加上前缀“$arg_”，你可以使用NGINX变量显式引用缓存键中的查询参数。举例来说，考虑下这个URL：http: //www.example.com?abc=1&xyz=2。NGINX将提供$arg_abc和$arg_xyz供NGINX配置使用。
相关教程：借助查询字符串参数应用自定义规则
查看英文原文：NGINX Application Performance Optimization：Content Caching, Relay, and Micro-Caching
感谢郭蕾对本文的审校。
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