Nginx緩存加速
阿新 • • 發佈：2018-08-25
tcp 再次 vim mage log vpd linux下 實現 cati 一、Nginx緩存概述
- 提供與Squid類似的緩存，把URL以及相關信息當成key，用MD5編碼哈希後，把數據文件保存在硬盤上，並且只能為指定的URL或者狀態碼設置過期時間，並不支持類似 squid的purge命令來手動清除指定緩存頁面，但是可以通過第三方的ngx_cache_purge來清除指定的URL緩存
- Nginx的緩存加速功能是由proxy_cache（用於反向代理和靜態緩存）和fastcgi_cache（PHP動態緩存）兩個功能模塊完成
1.proxy_cache原理
2.Nginx緩存特點
- 緩存穩定，運行速度與Squid相差無幾（因為都使用硬盤緩存）
- 對多核CPU的利用率比其他的開源軟件好
- 支持高並發請求數，能同時承受更多的訪問請求
3.Nginx緩存、Varnish、Squid對比
- Squid：應用較早，支持傳統、透明、反向等功能的一款應用軟件，設置較復雜，一般配合CDN
- Varnish：新興軟件，設計簡單，使用內存緩存數據（快）
- Nginx緩存：需通過調用模塊實現緩存功能，基於硬盤緩存數據
二、案例：Nginx緩存加速
| 主機 | 系統 | IP | 網卡 | 軟件 |
|---|---|---|---|---|
| Nginx | Centos 6.7 64Bit | 192.168.1.10 | vmnet1 | nginx nginx_cache_purge |
| Web（Apache） | Centos 6.7 64Bit | 192.168.1.100 | vmnet1 | httpd |
Nginx
1.環境準備
vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0 DEVICE=eth0 //網卡名稱 TYPE=Ethernet //網卡類型為以太網 ONBOOT=yes //開機自啟該網卡 NM_CONTROLLED=no //關閉NetworkManager BOOTPROTO=static //網卡設置為靜態方式 IPADDR=192.168.1.10 //IP地址配置 NETMASK=255.255.255.0 //子網掩碼配置
/etc/init.d/network restart2.安裝Nginx
yum -y install pcre pcre-devel //安裝依賴包tar -zxvf ngx_cache_purge-2.0.tar.gz -C /usr/src/
//解壓nginx模塊（用於支持Nginx緩存）tar -zxvf nginx-1.6.0.tar.gz -C /usr/src/ //解壓Nginx軟件源碼到/usr/src/目錄cd /usr/src/nginx-1.6.0/ //進入Nginx解壓目錄useradd -M -s /sbin/nologin nginx //新建Nginx運行用戶./configure --prefix=/usr/local/nginx --user=nginx --group=nginx --with-http_stub_status_module --with-pcre --add-module=/usr/src/ngx_cache_purge-2.0/選項
--prefix=/usr/local/nginx：指定Nginx安裝目錄為/usr/local/nginx
--user=nginx：指定Nginx運行用戶為nginx
--group=nginx：指定Nginx運行組為nginx
--with-http_stub_status_module：開啟狀態統計（一個簡單的頁面，顯示訪問量等）
--with-pcre：啟用pcre庫支持
--add-module=/usr/src/ngx_cache_purge-2.0/：指定需額外加載模塊的目錄位置
make && make install //編譯並安裝echo "PATH=$PATH:/usr/local/nginx/sbin">>/etc/profile
//將Nginx命令路徑加入PATH變量，這時在任意位置都可使用Nginx相關命令source /etc/profile //立即生效該PATH變量3.配置Nginx
vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf //編輯Nginx主配置文件
user nginx nginx;
//指定Nginx運行用戶和組
worker_processes 1;
//啟動進程數（根據物理CPU個數設置）
error_log logs/error.log crit;
//定義錯誤日誌，記錄級別為crit（關鍵事件）
pid logs/nginx.pid;
//指定PID文件（存儲程序進程號）位置
worker_rlimit_nofile 65535;
//打開文件的最大句柄數
events {
use epoll;
//使用epoll網絡I/O模型，優化Nginx
worker_connections 65535;
//每個工作進程允許最大的同時連接數，該值與最大句柄書保持一致
}
http {
include mime.types;
//額外加載該文件
default_type application/octet-stream;
//默認響應為文件流
charset utf-8;
//定義網站默認采用字符集
sendfile on;
//打開系統函數sendfile()，提高性能
tcp_nopush on;
//sendfile開啟後才生效，調用tcp_cork方法
keepalive_timeout 65;
//會話保持時間，指定時間內客戶端無訪問請求，斷開連接，需連接時重新請求
client_body_buffer_size 512k;
//配置body緩沖區大小（當用戶上傳內容超出緩沖區（內存）大小，會使用"client_body_tmp_path"選項臨時將文件部分或全部寫入到臨時文件中做處理；默認為系統頁兩倍大小"getconf PAGESIZE"查看頁大小；"client_max_body_size"設置上次文件最大值）
proxy_connect_timeout 5;
//後端服務器連接的超時時間（發起握手等候響應超時時間），不能超過75秒
proxy_read_timeout 60;
//連接成功後，等候後端服務器響應時間，決定了nginx會等待多長時間來獲得請求的響應（也可以說是後端服務器處理請求的時間）
proxy_send_timeout 5;
//後端服務器數據回傳時間，在規定時間之內後端服務器必須傳完所有的數據，如果超時後，upstream沒有收到新的數據，nginx會關閉連接
proxy_buffer_size 16k;
//從後端服務器響應頭緩存區大小
proxy_buffers 4 64k;
//設置代理響應緩沖區的數量和大小
proxy_busy_buffers_size 128k;
//proxy_buffers和proxy_buffer_size的一部分。nginx會在沒有完全讀完後端響應的時候就開始向客戶端傳送數據，所以它會劃出一部分緩沖區來專門向客戶端傳送數據（這部分的大小是由proxy_busy_buffers_size來控制的，建議為proxy_buffers中單個緩沖區大小的2倍），然後它將繼續從後端取數據，緩沖區滿了之後就寫到磁盤的臨時文件中
proxy_temp_file_write_size 128k;
//代理服務器的響應過大時Nginx一次性寫入臨時文件的數據量，默認是proxy_buffer_size和proxy_buffers中設置的緩沖區大小的2倍，Linux下一般是8k
proxy_temp_path /var/cache/nginx/cache_temp;
//當後端服務器的響應過大不能存儲到配置的緩沖區域時，Nginx存儲臨時文件硬盤路徑，目錄自動新建
proxy_cache_path /var/cache/nginx/proxy_cache levels=1:2 keys_zone=cache_one:200m inactive=1d max_size=30g;
//定義緩存存儲目錄，目錄下生成兩級子目錄，由 levels=1:2設置，第一層目錄只有一個字符，第二層目錄名字由二個字符組成，區域鍵值名稱為cache_one（名字隨意），在內存中緩存的空間大小為200MB，1天內沒有被訪問的緩存將自動清除（cache manager進程），最大硬盤空間緩存30GB
註：proxy_temp_path 與 proxy_cache_path 指定的路徑必須在同一分區
upstream backend_server {
//定義後端服務器節點，名稱任意
server 192.168.1.100:80 weight=1 max_fails=2 fail_timeout=30s;
}
server {
listen 80;
//定義服務器監聽端口
server_name 192.168.1.10;
//定義服務器名及監聽IP
index index.html index.htm;
//Nginx首頁支持頁面
location / {
//匹配客戶端所有請求，執行如下操作
proxy_next_upstream http_502 http_504 error timeout invalid_header;
//當後端服務器返回502、504、錯誤等狀態碼，自動跳轉到upstream負載均衡池中的另一臺服務器，實現故障轉義
proxy_cache cache_one;
//當前網頁數據緩存到上述定義位置
proxy_cache_valid 200 304 12h;
//針對200、304狀態碼緩存12小時
proxy_cache_key $host$uri$is_args$args;
//定義緩存Key值的格式，Nginx將Key值HASH後再存儲到指定的二級緩存目錄（如果"levels=1"定義的是一級目錄，那麽就存儲到一級緩存目錄）中；上述Key值存儲格式為（請求主機、請求的URL、如果$args設置為？，否則為空、GET請求中的參數）
proxy_set_header Host $host;
proxy_set_header X-Forwarded-For $remote_addr;
proxy_pass http://backend_server;
//指定跳轉服務器池，名字要與upstream設定的相同，訪問當前服務器自動轉發請求給後端服務器
expires 1d;
//指定客戶端瀏覽器緩存數據時間
}
location ~ /purge(/.*) {
//匹配所有以/purge/開頭的頁面請求，都將執行如下操作
allow 127.0.0.1;
//允許本地訪問該地址
allow 192.168.1.0/24;
//允許指定2.0網段訪問
deny all;
//其余網段全部拒絕訪問該地址
proxy_cache_purge cache_one $host$1$is_args$args;
//清除緩存（cache_one為之前定義的區域鍵值，$1即為位置變量（不要替換為$url，那將清除整個緩存），後面為請求參數，即清除指定緩存Key）
}
location ~ .*\.(php|jsp|cgi)?$ {
//匹配所有以.php、.jsp、.cgi結尾的頁面請求，都將執行如下操作
proxy_set_header Host $host;
proxy_set_header X-Forwarded-For $remote_addr;
proxy_pass http://backend_server;
//所有為.php、.jsp、.cgi結尾的請求都將轉發給後端服務器，不緩存內容（因此動態頁面不需緩存，內容會隨時發生改動）
}
//余下配置文件自帶內容可全部刪除，使用dG刪除
}
}mkdir /var/cache/nginx //創建Nginx臨時和緩存存儲目錄nginx -t //檢測Nginx配置文件是否有誤註：在運行"nginx -t"命令後，當文件確認無誤後，會自動在指定目錄下自動新建臨時、緩存目錄
ulimit -SHn 65535 //設置系統句柄數，註意單次生效nginx //運行Nginx服務，結束使用"pkill nginx"netstat -utpln | grep 80 //查看80端口是否開啟Web（Apache）
vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0
DEVICE=eth0 //網卡名稱
TYPE=Ethernet //網卡類型為以太網
ONBOOT=yes //開機自啟該網卡
NM_CONTROLLED=no //關閉NetworkManager
BOOTPROTO=static //網卡設置為靜態方式
IPADDR=192.168.1.100 //IP地址配置
NETMASK=255.255.255.0 //子網掩碼配置/etc/init.d/network restartyum -y install httpd //安裝apache服務echo "This is Web1">/var/www/html/index.html
//給第一臺Web服務器編寫測試頁面/etc/init.d/httpd start && chkconfig --level 35 httpd on
//啟動httpd服務並設置為開機自啟測試
緩存測試
IE --> http://192.168.1.10（Nginx服務器IP）
ls -R /var/cache/nginx/proxy_cache/
//（在Nginx緩存服務器）遞歸查看目錄下內容，可以看見，剛才訪問的頁面已經緩存下來，並存儲在../c/43/目錄下
清除緩存
IE --> http://192.168.1.10/purge/ //手動清除頁面緩存
ls -R /var/cache/nginx/proxy_cache/
//（在Nginx緩存服務器）再次驗證查看緩存目錄，之前緩存的頁面文件被清除
Nginx緩存加速