18个必知的Nginx缓存代理技巧，全掌握成运维老司机？

我们都知道应用程序和网站的性能是他们成功的关键因素。但是应用程序或网站表现更好的过程并不总是很清楚。代码质量和基础架构当然至关重要，但在许多情况下，可以通过专注于一些非常基本的应用程序的交付技术，对应用程序的最终用户体验进行大量改进。

其中一个例子是在应用程序栈中实现和优化缓存。在教程中介绍的技术可以帮助新手和高级用户使用 Nginx 中包含的内容缓存功能，从而获得更好的性能。

概览

如何设置和配置基本缓存

proxy_cache_path /path/to/cache levels=1:2 keys_zone=my_cache:10m max_size=10g                  inactive=60m use_temp_path=off;
server {    # ...    location / {        proxy_cache my_cache;        proxy_pass http://my_upstream;    }}

• 缓存的本地磁盘目录称为 /path/to/cache/。
• levels 在/path/to/cache/ 下设置一个两级目录层次结构。在单个目录中包含大量文件会降低文件访问速度，因此我们建议对大多数部署使用两级目录层次结构。如果 levels 未包含该参数，Nginx 会将所有文件放在同一目录中。
• keys_zone 设置共享内存区域，用于存储缓存键和元数据，例如使用计时器。拥有内存中的密钥副本，Nginx 可以快速确定请求是否是一个 HIT 或 MISS 不必转到磁盘，从而大大加快了检查速度。1 MB 区域可以存储大约 8,000 个密钥的数据，因此示例中配置的 10 MB 区域可以存储大约 80,000 个密钥的数据。
• max_size 设置缓存大小的上限（在本例中为 10 千兆字节）。它是可选的; 不指定值允许缓存增长以使用所有可用磁盘空间。当缓存大小达到限制时，一个称为缓存管理器的进程将删除最近最少使用的缓存，将大小恢复到限制之下的文件。

• inactive 指定项目在未被访问的情况下可以保留在缓存中的时间长度。在此示例中，缓存管理器进程会自动从缓存中删除 60 分钟未请求的文件，无论其是否已过期。默认值为 10 分钟（10m）。非活动内容与过期内容不同。Nginx 不会自动删除缓存 header 定义为已过期内容（例如 Cache-Control:max-age=120）。过期（陈旧）内容仅在指定时间内未被访问时被删除。访问过期内容时，Nginx 会从原始服务器刷新它并重置 inactive 计时器。

Nginx 首先将发往高速缓存的文件写入临时存储区域，use_temp_path=off 指令指示 NGINX 将它们写入将被高速缓存的相同目录。我们建议您将此参数设置 off 为避免在文件系统之间进行不必要的数据复制。use_temp_path 在 Nginx 1.7.10 中引入。

当上游服务器关闭()时提供缓存内容

location / {    # ...    proxy_cache_use_stale error timeout http_500 http_502 http_503 http_504;}

如何提高缓存性能

   

    

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    
    

proxy_cache_path /path/to/cache levels=1:2 keys_zone=my_cache:10m max_size=10g                  inactive=60m use_temp_path=off;
server {    # ...    location / {        proxy_cache my_cache;        proxy_cache_revalidate on;        proxy_cache_min_uses 3;        proxy_cache_use_stale error timeout updating http_500 http_502                              http_503 http_504;        proxy_cache_background_update on;        proxy_cache_lock on;
        proxy_pass http://my_upstream;    }}
   

跨多个硬盘拆分缓存

proxy_cache_path /path/to/hdd1 levels=1:2 keys_zone=my_cache_hdd1:10m                 max_size=10g inactive=60m use_temp_path=off;proxy_cache_path /path/to/hdd2 levels=1:2 keys_zone=my_cache_hdd2:10m                 max_size=10g inactive=60m use_temp_path=off;
split_clients $request_uri $my_cache {              50%          “my_cache_hdd1”;              50%          “my_cache_hdd2”;}
server {    # ...    location / {        proxy_cache $my_cache;        proxy_pass http://my_upstream;    }}

如何对 Nginx Cache 进行检测

   

    

     

    
    
add_header X-Cache-Status $upstream_cache_status;
   

此示例 X-Cache-Status 在响应客户端时添加 HTTP 标头。以下是可能的值 $upstream_cache_status：

• MISS - 在缓存中找不到响应，因此从原始服务器获取响应。然后缓存响应。

• BYPASS - 响应是从原始服务器获取的，而不是从缓存中提供的，因为请求与 proxy_cache_bypass 指令匹配

• EXPIRED - 缓存中的条目已过期。响应包含来自原始服务器的新内容。

• STALE- 内容过时，因为源服务器未正确响应但 proxy_cache_use_stale 已配置。

• UPDATING- 内容过时，因为条目当前正在更新以响应先前的请求，并且 proxy_cache_use_stale updating 已配置。

• REVALIDATED- proxy_cache_revalidate 指令已启用，Nginx 验证当前缓存的内容是否仍然有效通过（If-Modified-Since或If-None-Match）。

• HIT - 响应直接来自有效的缓存

Nginx 如何确定是否要缓存响应

Nginx 是否可以忽略 Cache-Control

   

    

     

     

     

     

     

     

    
    
location /images/ {    proxy_cache my_cache;    proxy_ignore_headers Cache-Control;    proxy_cache_valid any 30m;    # ...}
   

Nginx 忽略 /images/ Cache-Control 下所有内容的标题。该指令强制缓存数据到期，如果忽略标头则需要。Nginx 不会缓存没有过期的文件。

Nginx 是否可以忽略 Set-Cookie

使用 proxy_ignore_headers 指令即可。

Nginx 如何缓存 POST 请求

Nginx 如何缓存动态内容

如何不使用 Nginx 缓存

location / {    proxy_cache_bypass $cookie_nocache $arg_nocache;    # ...}

该指令定义了 Nginx 立即从源服务器请求内容的请求类型，而不是首先尝试在缓存中找到它。这有时被称为通过缓存 “打孔”。

Nginx 使用什么缓存密钥

   

    

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    
    
proxy_cache_path /path/to/cache levels=1:2 keys_zone=my_cache:10m max_size=10g                 inactive=60m use_temp_path=off;
server {    # ...    location / {        proxy_cache my_cache;        proxy_pass http://my_upstream;    }}
   

使用 Cookie 作为我的缓存密钥的一部分

缓存键可以配置为任意值，例如：

proxy_cache_key $proxy_host$request_uri$cookie_jessionid;

Nginx 使用 ETag 标头

在 Nginx 1.7.3 及更高版本中，ETag 标头完全支持 If-None-Match。

Nginx 如何处理字节范围请求

Nginx 如何处理 Pragma 标头

   

    

     

     

     

     

     

    
    
location /images/ {    proxy_cache my_cache;    proxy_cache_bypass $http_pragma;    # ...}
   

Nginx 是否支持标头 stale-while-revalidate 和 stale-if-error 以及扩展的 Cache-Control

Nginx 是否支持 Vary 标头

Nginx 1.7.7 以及更高版本中是支持 Vary 标头的 。

结论