14、Nginx---缓存服务

一、缓存类型

1、服务器端缓存

2、代理缓存

3、客户端缓存

代理缓存的原理：

二、代理缓存配置语法

2.1、代理缓存路径

proxy_cache_path path [levels=levels] [use_temp_path=on|off] keys_zone=name:size [inactive=time] [max_size=size]

[manager_files=number] [manager_sleep=time] [manager_threshold=time]

[loader_files=number]  [loader_sleep=time]  [loader_threshold=time]

[purger=on|off] [purger_files=number] [purger_sleep=time] [purger_threshold=time];

默认：-

配置块：http

解释：

• path      缓存文件路径
• levels    设置缓存文件目录层次；levels=1:2 表示两级目录
• keys_zone 设置缓存名字和共享内存大小
• inactive  在指定时间内没人访问则被删除
• max_size  最大缓存空间，如果缓存空间满，默认覆盖掉缓存时间最长的资源。

2.2、配置代理缓存

proxy_cache zone|off;  # 是否开启缓存，是的话zone填写keys_zone后的name值，不开启off

默认：proxy_cache off;

配置块：http、server、location

2.3、缓存过期时间

proxy_cache_valid [code ...] time;  # 缓存过期周期，code表示状态码

默认：-

配置块：http、server、location

例如配置 proxy_cache_valid 200 12h 意思是状态码为 200 的 缓存 12个小时。

2.4、缓存的维度

proxy_cache_key string; # 缓存的维度

默认：proxy_cache_key  $scheme $proxy_host $request_uri; # http协议 + 主机名 + uri 把这三个作为一个单独的key来缓存。

配置块：http、server、location

 

三、示例

/etc/nginx/conf.d/cache.conf:

upstream imooc {
    server 192.168.11.135:8001;
    server 192.168.11.135:8002;
    server 192.168.11.135:8003;
}

proxy_cache_path /etc/nginx/cache levels=1:2 keys_zone=imooc_cache:10m max_size=10g inactive=60m use_temp_path=off;

server {
    listen       80;
    server_name  localhost;

    #charset koi8-r;
    #access_log  /var/log/nginx/host.access.log  main;

    location / {
        proxy_cache imooc_cache;
        proxy_pass http://imooc;
        proxy_cache_valid 200 304 12h;
        proxy_cache_valid any 10m;
        proxy_cache_key $host$uri$is_args$args;
        add_header Nginx-Cache "$upstream_cache_status";
        proxy_next_upstream error timeout invalid_header http_500 http_502 http_503 http_504;
    }
}
​

• proxy_cache_path /etc/nginx/cache： 存放缓存文件的目录
• levels=1:2： 目录分级，按照两层目录的方式来进行分级。
• keys_zone=imooc_cache:10m： zone空间的名字，后面配置 proxy_cache 后面配的就是这个名字。10m表示开辟key空间的大小， 一般1m大概能存放8000个key。
• max_size=10g： 表示缓存目录最大是多大，不能让缓存无限增长占满整个磁盘。当缓存空间满了后，Nginx就会触发淘汰规则，把不常访问的就会淘汰掉。
• inactive=60m： 这个60m是时间单位，表示60分钟， 表示如果在60分钟内如果某个缓存没有被访问过，就会把它清理掉 。
• use_temp_path=off：这个是用来存放临时文件的， 建议关闭，如果打开的话，Nginx会另外建立一个目录和cache目录两个目录在更新缓存时容易出现一些性能方面的损耗。
• proxy_cache imooc_cache ： 表示我们已经 开启了代理缓存 ，该值是proxy_cache_path中的 keys_zone 的值，如果不想使用代理缓存，将该值配置成 off。
• proxy_pass http://imooc： 代理的地址
• proxy_cache_valid 200 304 12h;： 状态码为200,304的响应过期时间为 12h。
• proxy_cache_valid any 10m;： 除了200和304状态码的其它状态码的缓存时间为10分钟。
• proxy_cache_key $host$uri$is_args$args;： 设置默认缓存的key。

        $is_args表示请求中的URL是否带参数，如果带参数，$is_args值为"?"。如果不带参数，则是空字符串。

        $args表示HTTP请求中的参数。

• add_header Nginx-Cache "$upstream_cache_status";： 增加一个http响应头信息，Nginx-Cache， 告诉客户端是否已经命中代理缓存 。
• proxy_next_upstream error timeout invalid_header http_500 http_502 http_503 http_504;： 当我们的后端其中一台服务器出现错误，超时，或者500,502,503,504等不正常的头返回时，就跳过这一台，去访问下一台。避免因为单台服务器的异常对前端产生影响。

三台服务器的配置：

第一台：

# /etc/nginx/conf.d/server1.conf

server {
    listen       8001;
    server_name 127.0.0.1;
    location / {
        root /home/testzq/app/code1;
        index index.html;
    }
}

# /home/testzq/app/code1/index.html

    
    


    
server 1

第二台：

# /etc/nginx/conf.d/server2.conf

server {
    listen       8002;
    server_name 127.0.0.1;
    location / {
        root /home/testzq/app/code2;
        index index.html;
    }
}

# /home/testzq/app/code2/index.html

    
    


    
server 2

第三台：

# /etc/nginx/conf.d/server3.conf

server {
    listen       8003;
    server_name 127.0.0.1;
    location / {
        root /home/testzq/app/code3;
        index index.html;
    }
}

# /home/testzq/app/code3/index.html

    
    


    
server 3

重启nginx：

nginx -t -c /etc/nginx/nginx.conf            # 测试配置文件语法
nginx -s reload -c /etc/nginx/nginx.conf     # 重新加载配置项

>>>先在代理服务器中将缓存关闭 （proxy_cache off），刷新页面，发现页面可以在三个站点间轮询显示：

  

>>>然后在把代理缓存打开，发现页面不在轮询了，请求头多了缓存头（这头是我们配置的）:

同时也会在我们配置的缓存目录（ /etc/nginx/cache）生成缓存目录：

缓存的内容如下：

四、清理指定缓存

如何清理指定缓存？

法1：rm -rf 缓存目录内容

法2：第三方扩展模块nginx_cache_purge

  

如何让部分页面不缓存：

proxy_no_cache string ...;

默认：-

配置块：http、server、location

比如：这里配置的意思就是当url中匹配到了 index.html , login, register, password 和 reset 时，不缓存该url所对应的页面

五、缓存命中分析

方式1：

通过设置 response 的头信息 Nginx-Cache：

add_header Nginx-Cache "$upstream_cache_status";

没缓存时，Nginx-Cache:Miss，有缓存时如下：

 

方式2：

通过设置 log_format,打印日志进行分析。（打印 $upstream_cache_status 这个Nginx默认的变量）

$upstream_cache_status 这个变量有以下几种值：

缓存命中率 = HIT次数 / 总请求次数

  

1、首先在 /etc/nginx/nginx.conf 中的 log_format 中加入 $upstream_cache_status 这个变量：

log_format  main  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
                  '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
                  '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for" '
                  '"$upstream_cache_status"';

2、然后配置缓存代理的 access_log 的路径

3、然后使用linux 的awk 命分析日志

awk '{if($NF=="\"HIT\""){hit++}}END{printf "%.2f", hit/NR}' /var/log/nginx/proxy_cache_access.log

命令解释：

• $NF :  日志每行的最后一个参数。
• hit：我们自定义的一个变量，用来记录被命中的次数。
• NR：AWK的内置变量，表示本次分析所扫描日志的总行数。

命令执行结果：