nginx的proxy_cache缓存功能详解

Nginx从0.7.48版本开始，支持了类似Squid的缓存功能。这个缓存是把URL及相关组合当作Key，用md5编码哈希后保存在硬盘上，所以它可以支持任意URL链接，同时也支持404/301/302这样的非200状态码。虽然目前官方的Nginx Web缓存服务只能为指定URL或状态码设置过期时间，不支持类似Squid的PURGE指令，手动清除指定缓存页面，但是，通过一个第三方的Nginx模块，可以清除指定URL的缓存。

　　Nginx的Web缓存服务主要由proxy_cache相关指令集和fastcgi_cache相关指令集构成，前者用于反向代理时，对后端内容源服务器进行缓存，后者主要用于对FastCGI的动态程序进行缓存。两者的功能基本上一样。

　　最新的Nginx 0.8.32版本，proxy_cache和fastcgi_cache已经比较完善，加上第三方的ngx_cache_purge模块（用于清除指定URL的缓存），已经可以完全取代Squid。我们已经在生产环境使用了 Nginx 的 proxy_cache 缓存功能超过两个月，十分稳定，速度不逊于 Squid。

　　在功能上，Nginx已经具备Squid所拥有的Web缓存加速功能、清除指定URL缓存的功能。而在性能上，Nginx对多核CPU的利用，胜过Squid不少。另外，在反向代理、负载均衡、健康检查、后端服务器故障转移、Rewrite重写、易用性上，Nginx也比Squid强大得多。这使得一台Nginx可以同时作为“负载均衡服务器”与“Web缓存服务器”来使用。

　1、Nginx 负载均衡与缓存服务器在 Linux 下的编译安装：
ulimit -SHn 65535
wget ftp://ftp.csx.cam.ac.uk/pub/software/programming/pcre/pcre-8.00.tar.gz
tar zxvf pcre-8.00.tar.gz
cd pcre-8.00/
./configure
make && make install
cd ../

wget http://labs.frickle.com/files/ngx_cache_purge-1.0.tar.gz
tar zxvf ngx_cache_purge-1.0.tar.gz

wget http://nginx.org/download/nginx-0.8.32.tar.gz
tar zxvf nginx-0.8.32.tar.gz
cd nginx-0.8.32/
./configure --user=www --group=www --add-module=../ngx_cache_purge-1.0 --prefix=/usr/local/webserver/nginx --with-http_stub_status_module --with-http_ssl_module
make && make install
cd ../

2、/usr/local/webserver/nginx/conf/nginx.conf 配置文件内容如下：
 

user  www www;

worker_processes 8;

error_log  /usr/local/webserver/nginx/logs/nginx_error.log  crit;

pid        /usr/local/webserver/nginx/nginx.pid;

#Specifies the value for maximum file descriptors that can be opened by this process.
worker_rlimit_nofile 65535;

events
{
  use epoll;
  worker_connections 65535;
}

http
{
  include       mime.types;
  default_type  application/octet-stream;

  charset  utf-8;
      
  server_names_hash_bucket_size 128;
  client_header_buffer_size 32k;
  large_client_header_buffers 4 32k;
  client_max_body_size 300m;
      
  sendfile on;
  tcp_nopush     on;

  keepalive_timeout 60;

  tcp_nodelay on;

  client_body_buffer_size  512k;
  proxy_connect_timeout    5;
  proxy_read_timeout       60;
  proxy_send_timeout       5;
  proxy_buffer_size        16k;
  proxy_buffers            4 64k;
  proxy_busy_buffers_size 128k;
  proxy_temp_file_write_size 128k;

  gzip on;
  gzip_min_length  1k;
  gzip_buffers     4 16k;
  gzip_http_version 1.1;
  gzip_comp_level 2;
  gzip_types       text/plain application/x-javascript text/css application/xml;
  gzip_vary on;

  #注：proxy_temp_path和proxy_cache_path指定的路径必须在同一分区
  proxy_temp_path   /data0/proxy_temp_dir;
  #设置Web缓存区名称为cache_one，内存缓存空间大小为200MB，1天没有被访问的内容自动清除，硬盘缓存空间大小为30GB。
  proxy_cache_path  /data0/proxy_cache_dir  levels=1:2   keys_zone=cache_one:200m inactive=1d max_size=30g;
  
  upstream backend_server {
    server   192.168.8.43:80 weight=1 max_fails=2 fail_timeout=30s;
    server   192.168.8.44:80 weight=1 max_fails=2 fail_timeout=30s;
    server   192.168.8.45:80 weight=1 max_fails=2 fail_timeout=30s;
  }

  server
  {
    listen       80;
    server_name  www.yourdomain.com 192.168.8.42;
    index index.html index.htm;
    root  /data0/htdocs/www;  

    location /
    {
         #如果后端的服务器返回502、504、执行超时等错误，自动将请求转发到upstream负载均衡池中的另一台服务器，实现故障转移。
         proxy_next_upstream http_502 http_504 error timeout invalid_header;
         proxy_cache cache_one;
         #对不同的HTTP状态码设置不同的缓存时间
         proxy_cache_valid  200 304 12h;
         #以域名、URI、参数组合成Web缓存的Key值，Nginx根据Key值哈希，存储缓存内容到二级缓存目录内
         proxy_cache_key $host$uri$is_args$args;
         proxy_set_header Host  $host;
         proxy_set_header X-Forwarded-For  $remote_addr;
         proxy_pass http://backend_server;
         expires      1d;
    }
    
    #用于清除缓存，假设一个URL为http://192.168.8.42/test.txt，通过访问http://192.168.8.42/purge/test.txt就可以清除该URL的缓存。
    location ~ /purge(/.*)
    {
     #设置只允许指定的IP或IP段才可以清除URL缓存。
     allow            127.0.0.1;
     allow            192.168.0.0/16;
     deny            all;
     proxy_cache_purge    cache_one   $host$1$is_args$args;
    }    

    #扩展名以.php、.jsp、.cgi结尾的动态应用程序不缓存。
    location ~ .*\.(php|jsp|cgi)?$
    {
         proxy_set_header Host  $host;
         proxy_set_header X-Forwarded-For  $remote_addr;
         proxy_pass http://backend_server;
    }

    access_log  off;
  }
}

 

3、启动 Nginx：
 

/usr/local/webserver/nginx/sbin/nginx

4、清除指定的URL缓存示例：