Linux下玩转nginx系列（六）---nginx实现cache（缓存）服务
Ngnix 缓存
缓存的使用在各种项目中非常普遍，nginx作为一款高效的代理服务器，也提供了强大的缓存机制，试想在一些大型网站中，静态的html，js，css文件等数量非常庞大的情况下，加载页面的时候，如果没有缓存的话，页面将会非常慢，在这种情况下，就可以考虑使用nginx提供的缓存功能的配置。
Nginx的web缓存
- Nginx从0.7.48版提供缓存功能。
- Nginx是基于Proxy Store来实现的，其原理是把URL及相关组合当做Key,在使用MD5算法对Key进行哈希，得到硬盘上对应的哈希目录路径，从而将缓存内容保存在该目录中。
- 它可以支持任意URL连接，同时也支持404/301/302这样的非200状态码。Nginx即可以支持对指定URL或者状态码设置过期时间，也可以使用purge命令来手动清除指定URL的缓存。
Nginx缓存设置相关指令
Nginx的web缓存服务主要是使用ngx_http_proxy_module模块相关指令集来完成，接下来把常用的指令做一下总结：
proxy_cache_path
该指定用于设置缓存文件的存放路径
语法格式
proxy_cache_path path [levels=number]
keys_zone=zone_name:zone_size [inactive=time]
[max_size=size];
参数说明
path
缓存路径地址
/usr/local/proxy_cache
levels
指定该缓存空间对应的目录，最多可以设置3层，每层取值为1|2如 :
levels=1:2 缓存空间有两层目录，第一次是1个字母，第二次是2个 字母
举例说明：
zcy[key]通过MD5加密以后的值为 : 43c8233266edce38c2c9af0694e2107d
最终生成的缓存目录含义为：
- levels=1:2 最终的存储路径为/usr/local/proxy_cache/d/07；
- levels=2:1:2 最终的存储路径为/usr/local/proxy_cache/7d/0/21；
- levels=2:2:2 最终的存储路径为??/usr/local/proxy_cache/7d/10/e2
keys_zone
用来为这个缓存区设置名称和指定大小
举例说明：
keys_zone=zcy:200m 缓存区的名称是zcy,大小为200M,1M 大概能存储8000个keys
inactive
指定缓存的数据多次时间未被访问就将被删除
举例说明：
inactive=1d 缓存数据在1天内没有被访问就会被删除
max_size
设置最大缓存空间，如果缓存空间存满，默认会覆盖缓存时间最长的资源，如：max_size=2g
配置文件
nginx.conf 主配置文件
worker_processes 1;
events {
worker_connections 65536;
}
http {
include mime.types;
default_type application/octet-stream;
sendfile on;
keepalive_timeout 65;
log_format main '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
'$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
'"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';
access_log logs/access.log main;
#CDN Include
include proxy.conf;
include upstrem.conf;
include test.example.com.conf;
server {
listen 80;
server_name localhost;
error_page 500 502 503 504 /50x.html;
location = /50x.html {
root html;
}
}
}
cat proxy.conf
#test cache
proxy_temp_path /data/cdn_cache/proxy_temp_dir;
proxy_cache_path /data/cdn_cache/proxy_cache_dir levels=1:2 keys_zone=cache_one:50m inactive=1d max_size=1g;
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;
proxy_next_upstream error timeout invalid_header http_500 http_502 http_503 http_404;
[root@centos-1 conf]# cat upstrem.conf
upstream test.example.com
{
server 192.168.1.102:80 weight=10 max_fails=3;
}
[root@centos-1 conf]#
mkdir /data/cdn_cache -p
[root@centos-1 conf]# cat test.example.com.conf
server
{
listen 80;
server_name test.example.com;
access_log logs/test.example.com-access.log main;
location ~ .*\.(gif|jpg|png|html|htm|css|js|ico|swf|pdf)$
{
#Proxy
proxy_redirect off;
proxy_next_upstream http_502 http_504 http_404 error timeout invalid_header;
proxy_set_header Host $host;
proxy_set_header X-real-ip $remote_addr;
proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
proxy_pass http://test.example.com;
#Use Proxy Cache
proxy_cache cache_one;
proxy_cache_key "$host$request_uri";
add_header Cache "$upstream_cache_status";
proxy_cache_valid 200 304 301 302 8h;
proxy_cache_valid 404 1m;
proxy_cache_valid any 2d;
}
location /
{
proxy_redirect off;
proxy_next_upstream http_502 http_504 http_404 error timeout invalid_header;
proxy_set_header Host $host;
proxy_set_header X-real-ip $remote_addr;
proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
proxy_pass http://test.example.com;
client_max_body_size 40m;
client_body_buffer_size 128k;
proxy_connect_timeout 60;
proxy_send_timeout 60;
proxy_read_timeout 60;
proxy_buffer_size 64k;
proxy_buffers 4 32k;
proxy_busy_buffers_size 64k;
}
}
[root@centos-1 nginx]# ps -ef |grep nginx
root 5620 1 0 21:31 ? 00:00:00 nginx: master process sbin/nginx
nginx 5621 5620 0 21:31 ? 00:00:00 nginx: worker process
nginx 5622 5620 0 21:31 ? 00:00:00 nginx: cache manager process
nginx 5623 5620 0 21:31 ? 00:00:00 nginx: cache loader process
查看进程发现多了两个cache进程。
通过上面的配置，运行后可得到如下结论
1.访问html的时候，不走缓存。
2.第一次访问图片的时候，cache是miss的状态。
3.第二次访问图片的时候，cache是hit的状态。
登录缓存服务器查看
分析nginx缓存过程
第一步：访问了两个URL：
http://192.168.1.102/index.html
http://192.168.1.102/test.jpg
第二步：查看缓存目录：
[root@centos-1 cdn_cache]# tree -A /data/cdn_cache/
/data/cdn_cache/
+-- proxy_cache_dir
| +-- 9
| | +-- a8
| | +-- f28e02e3877f3826567907bcb0ebea89
| +-- e
| +-- 88
| +-- 114250cf63938b2f9c60b2fb3e4bd88e
+-- proxy_temp_dir
6 directories, 2 files
第三步：缓存配置参数：
proxy_cache_path /data/cdn_cache/proxy_cache_dir levels=1:2
第四步：查看缓存内容
第五步：分析过程
通过对key加密
echo -n '192.168.1.102/index.html' |md5sum |awk '{print $1}'
114250cf63938b2f9c60b2fb3e4bd88e
echo -n '192.168.1.102/test.jpg' |md5sum |awk '{print $1}'
f28e02e3877f3826567907bcb0ebea89
分析结果：
1.nginx根据配置levels=1:2进行缓存。
2.其中1表示MD5的最后一位。
3.其中2表示MD5的倒数第三位和第三位。
4.一个冒号表示一层。
