7 Nginx 负载均衡和缓存集成

7.1 Nginx 负载均衡

7.1.1 负载均衡概述

早期的网站流量和业务功能都比较简单，单台服务器足以满足基本的需求，但是随着互联网的发展，业务流量越来越大并且业务逻辑也跟着越来越复杂，单台服务器的性能及单点故障问题就凸显出来了，因此需要多台服务器进行性能的水平扩展及避免单点故障出现。

那么如何将不同用户的请求流量分发到不同的服务器上呢？

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7.1.2 负载均衡的原理及处理流程

系统的扩展可以分为纵向扩展和横向扩展。

纵向扩展是从单机的角度出发，通过增加系统的硬件处理能力来提升服务器的处理能力

横向扩展是通过添加机器来满足大型网站服务的处理能力。

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这里面涉及到两个重要的角色分别是"应用集群"和"负载均衡器"。

应用集群：将同一应用部署到多台机器上，组成处理集群，接收负载均衡设备分发的请求，进行处理并返回响应的数据。

负载均衡器:将用户访问的请求根据对应的负载均衡算法，分发到集群中的一台服务器进行处理。

负载均衡的作用

解决服务器的高并发压力，提高应用程序的处理性能。
提供故障转移，实现高可用。
通过添加或减少服务器数量，增强网站的可扩展性。
在负载均衡器上进行过滤，可以提高系统的安全性。

7.1.3 负载均衡常用的处理方式

（1）用户手动选择

这种方式比较原始，只要实现的方式就是在网站主页上面提供不同线路、不同服务器链接方式，让用户来选择自己访问的具体服务器，来实现负载均衡。

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（2）DNS轮询方式

DNS：域名系统（服务）协议（DNS）是一种分布式网络目录服务，主要用于域名与 IP 地址的相互转换。

大多域名注册商都支持对同一个主机名添加多条A记录，这就是DNS轮询，DNS服务器将解析请求按照A记录的顺序，随机分配到不同的IP上，这样就能完成简单的负载均衡。DNS轮询的成本非常低，在一些不重要的服务器，被经常使用。

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如下是我们为某一个域名添加的IP地址，用2台服务器来做负载均衡。

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验证:

ping www.nginx521.cn

清空本地的dns缓存

ipconfig/flushdns

我们发现使用DNS来实现轮询，不需要投入过多的成本，虽然DNS轮询成本低廉，但是DNS负载均衡存在明显的缺点。

1）可靠性低

假设一个域名DNS轮询多台服务器，如果其中的一台服务器发生故障，那么所有的访问该服务器的请求将不会有所回应，即使你将该服务器的IP从DNS中去掉，但是由于各大宽带接入商将众多的DNS存放在缓存中，以节省访问时间，导致DNS不会实时更新。所以DNS轮流上一定程度上解决了负载均衡问题，但是却存在可靠性不高的缺点。

2）负载均衡不均衡

DNS负载均衡采用的是简单的轮询负载算法，不能区分服务器的差异，不能反映服务器的当前运行状态，不能做到为性能好的服务器多分配请求，另外本地计算机也会缓存已经解析的域名到IP地址的映射，这也会导致使用该DNS服务器的用户在一定时间内访问的是同一台Web服务器，从而引发Web服务器减的负载不均衡。

负载不均衡则会导致某几台服务器负荷很低，而另外几台服务器负荷确很高，处理请求的速度慢，配置高的服务器分配到的请求少，而配置低的服务器分配到的请求多。

（3）四/七层负载均衡

介绍四/七层负载均衡之前，我们先了解一个概念，OSI(open system interconnection),叫开放式系统互联模型，这个是由国际标准化组织ISO指定的一个不基于具体机型、操作系统或公司的网络体系结构。该模型将网络通信的工作分为七层。

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应用层：为应用程序提供网络服务。
表示层：对数据进行格式化、编码、加密、压缩等操作。
会话层：建立、维护、管理会话连接。
传输层：建立、维护、管理端到端的连接，常见的有TCP/UDP。
网络层：IP寻址和路由选择
数据链路层：控制网络层与物理层之间的通信。
物理层：比特流传输。

所谓四层负载均衡指的是OSI七层模型中的传输层，主要是基于IP+PORT的负载均衡

实现四层负载均衡的方式：

硬件：F5 BIG-IP、Radware等
软件：LVS、Nginx、Hayproxy等

所谓的七层负载均衡指的是在应用层，主要是基于虚拟的URL或主机IP的负载均衡

实现七层负载均衡的方式：

软件：Nginx、Hayproxy等

四层和七层负载均衡的区别

四层负载均衡数据包是在底层就进行了分发，而七层负载均衡数据包则在最顶端进行分发，所以四层负载均衡的效率比七层负载均衡的要高。四层负载均衡不识别域名，而七层负载均衡识别域名。

处理四层和七层负载以为其实还有二层、三层负载均衡，二层是在数据链路层基于mac地址来实现负载均衡，三层是在网络层一般采用虚拟IP地址的方式实现负载均衡。

实际环境采用的模式

四层负载(LVS)+七层负载(Nginx)

7.2 Nginx四层负载均衡

Nginx在1.9之后，增加了一个stream模块，用来实现四层协议的转发、代理、负载均衡等。stream模块的用法跟http的用法类似，允许我们配置一组TCP或者UDP等协议的监听，然后通过proxy_pass来转发我们的请求，通过upstream添加多个后端服务，实现负载均衡。

四层协议负载均衡的实现，一般都会用到LVS、HAProxy、F5等，要么很贵要么配置很麻烦，而Nginx的配置相对来说更简单，更能快速完成工作。

7.2.1 添加stream模块的支持

Nginx默认是没有编译这个模块的，需要使用到stream模块，那么需要在编译的时候加上--with-stream。

完成添加--with-stream的实现步骤:

将原有/usr/local/nginx/sbin/nginx进行备份
拷贝nginx之前的配置信息
在nginx的安装源码进行配置指定对应模块 ./configure --with-stream
通过make模板进行编译
将objs下面的nginx移动到/usr/local/nginx/sbin下
在源码目录下执行 make upgrade进行升级，这个可以实现不停机添加新模块的功能

7.2.2 Nginx四层负载均衡的指令

（1）stream指令

该指令提供在其中指定流服务器指令的配置文件上下文。和http指令同级。

语法	stream { ... }
默认值	—
位置	main

（2）upstream指令

该指令是用来定义一组服务器，它们可以是监听不同端口的服务器，并且也可以是同时监听TCP和Unix socket的服务器。服务器可以指定不同的权重，默认为1。

语法	upstream name {...}
默认值	—
位置	http

7.2.3 四层负载均衡的案例

（1）需求分析

（2）实现步骤

1）准备Redis服务器,在一台服务器上准备两个Redis，端口分别是6379,6378，一个Tomcat端口为8080

1.初始化环境

# 关闭防火墙
systemctl stop firewalld && systemctl disable firewalld

swapoff -a && sed -i '/ swap / s/^\(.*\)$/#\1/g' /etc/fstab

setenforce 0 && sed -i 's/^SELINUX=.*/SELINUX=disabled/' /etc/selinux/config

# 安装依赖文件
yum -y install centos-release-scl scl-utils-build devtoolset-8-toolchain gcc* gcc-* make vim wget ntp ntpdate

# 同步服务器时间
ntpdate 0.asia.pool.ntp.org

2.上传redis的安装包，redis-6.2.6.tar.gz

wget https://download.redis.io/releases/redis-6.2.6.tar.gz

3.将安装包进行解压缩

tar -zxvf redis-6.2.6.tar.gz && mv redis-6.2.6/ /usr/local/redis

4.进入redis的安装包

cd /usr/local/redis/

5.进行编译和安装

make && make install

6.拷贝redis配置文件redis.conf到/usr/local/redis/redis01/bin目录中

make config 
cp redis.conf config/redis1.conf
cp redis.conf config/redis2.conf

7.修改redis1.conf配置文件

port  6379      #redis的端口
daemonize yes   #后台启动redis

8.修改redis2.conf配置文件

port  6380      #redis的端口
daemonize yes   #后台启动redis

9.启动Redis服务

redis-server /usr/local/redis/config/redis1.conf
redis-server /usr/local/redis/config/redis2.conf

10.查看启动状态

ps -ef | grep redis

使用Nginx将请求分发到不同的Redis服务器上。

2）准备Tomcat服务器.

1.按照jdk环境

yum -y install java

2.上传tomcat的安装包，apache-tomcat-8.5.73.tar.gz

wget https://dlcdn.apache.org/tomcat/tomcat-8/v8.5.73/bin/apache-tomcat-8.5.73.tar.gz

3.将安装包进行解压缩

tar -zxvf apache-tomcat-8.5.73.tar.gz && mv apache-tomcat-8.5.73 /usr/local/tomcat

4.进入tomcat的bin目录

cd /usr/local/tomcat/bin
./startup.sh

5.查看启动状态

ps -ef | grep tomcat

3）配置Nginx服务器

nginx.conf配置

stream {
        upstream redisbackend {
                server 192.168.5.4:6379;
                server 192.168.5.4:6380;
        }
        upstream tomcatbackend {
        		server 192.168.5.4:8080;
        }
        server {
                listen  81;
                proxy_pass redisbackend;
        }
        server {
        		listen	82;
        		proxy_pass tomcatbackend;
        }
}

访问测试

redis-cli -h 192.168.5.3 -p 81

7.3 Nginx 七层负载均衡

Nginx要实现七层负载均衡需要用到proxy_pass代理模块配置。Nginx默认安装支持这个模块，我们不需要再做任何处理。

Nginx的负载均衡是在Nginx的反向代理基础上把用户的请求根据指定的算法分发到一组【upstream虚拟服务池】。

7.3.1 Nginx 七层负载均衡的指令

（1）upstream指令

语法	upstream name {...}
默认值	—
位置	http

（2）server指令

该指令用来指定后端服务器的名称和一些参数，可以使用域名、IP、端口或者unix socket

语法	server name [paramerters]
默认值	—
位置	upstream

7.3.2 Nginx 七层负载均衡的实现流程

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服务端设置

server {
    listen   9001;
    server_name localhost;
    default_type text/html;
    location /{
    	return 200 '<h1>192.168.5.4:9001</h1>';
    }
}
server {
    listen   9002;
    server_name localhost;
    default_type text/html;
    location /{
    	return 200 '<h1>192.168.5.4:9002</h1>';
    }
}
server {
    listen   9003;
    server_name localhost;
    default_type text/html;
    location /{
    	return 200 '<h1>192.168.5.4:9003</h1>';
    }
}

负载均衡器设置

upstream backend{
	server 192.168.5.4:9001;
	server 192.168.5.4:9002;
	server 192.168.5.4:9003;
}
server {
	listen 8083;
	server_name localhost;
	location /{
		proxy_pass http://backend;
	}
}

测试

7.3.3 负载均衡状态

代理服务器在负责均衡调度中的状态有以下几个：

状态	概述
down	当前的server暂时不参与负载均衡
backup	预留的备份服务器
max_fails	允许请求失败的次数
fail_timeout	经过max_fails失败后, 服务暂停时间
max_conns	限制最大的接收连接数

（1）down

down:将该服务器标记为永久不可用，那么该代理服务器将不参与负载均衡。

upstream backend{
	server 192.168.5.4:9001 down;
	server 192.168.5.4:9002
	server 192.168.5.4:9003;
}
server {
	listen 8083;
	server_name localhost;
	location /{
		proxy_pass http://backend;
	}
}

该状态一般会对需要停机维护的服务器进行设置。

（2）backup

backup:将该服务器标记为备份服务器，当主服务器不可用时，将用来传递请求。

upstream backend{
	server 192.168.5.4:9001 down;
	server 192.168.5.4:9002 backup;
	server 192.168.5.4:9003;
}
server {
	listen 8083;
	server_name localhost;
	location /{
		proxy_pass http://backend;
	}
}

（3）max_conns

max_conns=number:用来设置代理服务器同时活动链接的最大数量，默认为0，表示不限制，使用该配置可以根据后端服务器处理请求的并发量来进行设置，防止后端服务器被压垮。

upstream backend{
	server 192.168.5.4:9001 down;
	server 192.168.5.4:9002 backup;
	server 192.168.5.4:9003 max_conns=0
}
server {
	listen 8083;
	server_name localhost;
	location /{
		proxy_pass http://backend;
	}
}

（4）max_fails和fail_timeout

max_fails=number:设置允许请求代理服务器失败的次数，默认为1。

fail_timeout=time:设置经过max_fails失败后，服务暂停的时间，默认是10秒。

upstream backend{
	server 192.168.5.4:9001 down;
	server 192.168.5.4:9002 backup;
	server 192.168.5.4:9003 max_fails=3 fail_timeout=15;
}
server {
	listen 8083;
	server_name localhost;
	location /{
		proxy_pass http://backend;
	}
}

7.3.4 负载均衡策略

介绍完Nginx负载均衡的相关指令后，我们已经能实现将用户的请求分发到不同的服务器上，那么除了采用默认的分配方式以外，我们还能采用什么样的负载算法?

Nginx的upstream支持如下六种方式的分配算法，分别是:

算法名称	说明
轮询	默认方式
weight	权重方式
ip_hash	依据ip分配方式
least_conn	依据最少连接方式
url_hash	依据URL分配方式
fair	依据响应时间方式

（1）轮询

是upstream模块负载均衡默认的策略。每个请求会按时间顺序逐个分配到不同的后端服务器。轮询不需要额外的配置。

upstream backend{
	server 192.168.5.4:9001 weight=1;
	server 192.168.5.4:9002;
	server 192.168.5.4:9003;
}
server {
	listen 8083;
	server_name localhost;
	location /{
		proxy_pass http://backend;
	}
}

（2）weight加权[加权轮询]

weight=number:用来设置服务器的权重，默认为1，权重数据越大，被分配到请求的几率越大；该权重值，主要是针对实际工作环境中不同的后端服务器硬件配置进行调整的，所有此策略比较适合服务器的硬件配置差别比较大的情况。

upstream backend{
	server 192.168.5.4:9001 weight=10;
	server 192.168.5.4:9002 weight=5;
	server 192.168.5.4:9003 weight=3;
}
server {
	listen 8083;
	server_name localhost;
	location /{
		proxy_pass http://backend;
	}
}

（3）ip_hash

当对后端的多台动态应用服务器做负载均衡时，ip_hash指令能够将某个客户端IP的请求通过哈希算法定位到同一台后端服务器上。这样，当来自某一个IP的用户在后端Web服务器A上登录后，在访问该站点的其他URL，能保证其访问的还是后端web服务器A。

语法	ip_hash;
默认值	—
位置	upstream

upstream backend{
	ip_hash;
	server 192.168.5.4:9001;
	server 192.168.5.4:9002;
	server 192.168.5.4:9003;
}
server {
	listen 8083;
	server_name localhost;
	location /{
		proxy_pass http://backend;
	}
}

需要额外多说一点的是使用ip_hash指令无法保证后端服务器的负载均衡，可能导致有些后端服务器接收到的请求多，有些后端服务器接收的请求少，而且设置后端服务器权重等方法将不起作用。

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（4）least_conn

最少连接，把请求转发给连接数较少的后端服务器。轮询算法是把请求平均的转发给各个后端，使它们的负载大致相同；但是，有些请求占用的时间很长，会导致其所在的后端负载较高。这种情况下，least_conn这种方式就可以达到更好的负载均衡效果。

upstream backend{
	least_conn;
	server 192.168.5.4:9001;
	server 192.168.5.4:9002;
	server 192.168.5.4:9003;
}
server {
	listen 8083;
	server_name localhost;
	location /{
		proxy_pass http://backend;
	}
}

此负载均衡策略适合请求处理时间长短不一造成服务器过载的情况。

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（5）url_hash

按访问url的hash结果来分配请求，使每个url定向到同一个后端服务器，要配合缓存命中来使用。同一个资源多次请求，可能会到达不同的服务器上，导致不必要的多次下载，缓存命中率不高，以及一些资源时间的浪费。

而使用url_hash，可以使得同一个url（也就是同一个资源请求）会到达同一台服务器，一旦缓存住了资源，再此收到请求，就可以从缓存中读取。

upstream backend{
	hash &request_uri;
	server 192.168.5.4:9001;
	server 192.168.5.4:9002;
	server 192.168.5.4:9003;
}
server {
	listen 8083;
	server_name localhost;
	location /{
		proxy_pass http://backend;
	}
}

访问如下地址：

http://192.168.200.133:8083/a
http://192.168.200.133:8083/b
http://192.168.200.133:8083/c

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（6）fair

fair采用的不是内建负载均衡使用的轮换的均衡算法，而是可以根据页面大小、加载时间长短智能的进行负载均衡。那么如何使用第三方模块的fair负载均衡策略。

upstream backend{
	fair;
	server 192.168.5.4:9001;
	server 192.168.5.4:9002;
	server 192.168.5.4:9003;
}
server {
	listen 8083;
	server_name localhost;
	location /{
		proxy_pass http://backend;
	}
}

但是如何直接使用会报错，因为fair属于第三方模块实现的负载均衡。需要添加nginx-upstream-fair,如何添加对应的模块:

下载nginx-upstream-fair模块

下载地址为:
	https://github.com/gnosek/nginx-upstream-fair

将下载的文件上传到服务器并进行解压缩

unzip nginx-upstream-fair-master.zip

重命名资源

mv nginx-upstream-fair-master fair

使用./configure命令将资源添加到Nginx模块中

./configure --add-module=/root/fair

编译

make

编译可能会出现如下错误，ngx_http_upstream_srv_conf_t结构中缺少default_port

解决方案:

在Nginx的源码中 src/http/ngx_http_upstream.h,找到ngx_http_upstream_srv_conf_s，在模块中添加添加default_port属性

in_port_t	   default_port

然后再进行make

更新Nginx

7.3.5 负载均衡案例

（1）案例一：对所有请求实现一般轮询规则的负载均衡

upstream backend{
	server 192.168.5.4:9001;
	server 192.168.5.4:9002;
	server 192.168.5.4:9003;
}
server {
	listen 8083;
	server_name localhost;
	location /{
		proxy_pass http://backend;
	}
}

（2）案例二：对所有请求实现加权轮询规则的负载均衡

upstream backend{
	server 192.168.5.4:9001 weight=7;
	server 192.168.5.4:9002 weight=5;
	server 192.168.5.4:9003 weight=3;
}
server {
	listen 8083;
	server_name localhost;
	location /{
		proxy_pass http://backend;
	}
}

（3）案例三：对特定资源实现负载均衡

upstream videobackend{
	server 192.168.5.4:9001;
	server 192.168.5.4:9002;
}
upstream filebackend{
	server 192.168.5.4:9003;
	server 192.168.5.4:9004;
}
server {
	listen 8084;
	server_name localhost;
	location /video/ {
		proxy_pass http://videobackend;
	}
	location /file/ {
		proxy_pass http://filebackend;
	}
}

（4）案例四：对不同域名实现负载均衡

upstream itcastbackend{
	server 192.168.5.4:9001;
	server 192.168.5.4:9002;
}
upstream itheimabackend{
	server 192.168.5.4:9003;
	server 192.168.5.4:9004;
}
server {
	listen	8085;
	server_name www.itcast.cn;
	location / {
		proxy_pass http://itcastbackend;
	}
}
server {
	listen	8086;
	server_name www.itheima.cn;
	location / {
		proxy_pass http://itheimabackend;
	}
}

（5）案例五：实现带有URL重写的负载均衡

upstream backend{
	server 192.168.5.4:9001;
	server 192.168.5.4:9002;
	server 192.168.5.4:9003;
}
server {
	listen	80;
	server_name localhost;
	location /file/ {
		rewrite ^(/file/.*) /server/$1 last;
	}
	location / {
		proxy_pass http://backend;
	}
}

7.4 Nginx 缓存集成

7.4.1 缓存的概念

缓存就是数据交换的缓冲区(称作:Cache),当用户要获取数据的时候，会先从缓存中去查询获取数据，如果缓存中有就会直接返回给用户，如果缓存中没有，则会发请求从服务器重新查询数据，将数据返回给用户的同时将数据放入缓存，下次用户就会直接从缓存中获取数据。

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缓存其实在很多场景中都有用到，比如：

场景	作用
操作系统磁盘缓存	减少磁盘机械操作
数据库缓存	减少文件系统的IO操作
应用程序缓存	减少对数据库的查询
Web服务器缓存	减少对应用服务器请求次数
浏览器缓存	减少与后台的交互次数

缓存的优点

减少数据传输，节省网络流量，加快响应速度，提升用户体验；
减轻服务器压力；
提供服务端的高可用性；

缓存的缺点

数据的不一致
增加成本

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Nginx作为web服务器，Nginx作为Web缓存服务器，它介于客户端和应用服务器之间，当用户通过浏览器访问一个URL时，web缓存服务器会去应用服务器获取要展示给用户的内容，将内容缓存到自己的服务器上。

当下一次请求到来时，如果访问的是同一个URL，web缓存服务器就会直接将之前缓存的内容返回给客户端，而不是向应用服务器再次发送请求。web缓存降低了应用服务器、数据库的负载，减少了网络延迟，提高了用户访问的响应速度，增强了用户的体验。

7.4.2 Nginx的web缓存服务

Nginx是从0.7.48版开始提供缓存功能。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。

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7.4.3 Nginx缓存设置的相关指令

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，接下来我们把常用的指令来进行介绍下。

（1）proxy_cache_path

该指定用于设置缓存文件的存放路径

语法	proxy_cache_path path [levels=number] keys_zone=zone_name:zone_size [inactive=time][max_size=size];
默认值	—
位置	http

path:缓存路径地址,如：

/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:
weicunqi[key]通过MD5加密以后的值为 530d54bce0d44f45e3c384ee8983c46e
levels=1:2   最终的存储路径为/usr/local/proxy_cache/e/46
levels=2:1:2 最终的存储路径为/usr/local/proxy_cache/6e/4/3c
levels=2:2:2 最终的存储路径为??/usr/local/proxy_cache/6e/c4/83

keys_zone:用来为这个缓存区设置名称和指定大小，如：

keys_zone=weicunqi:200m  缓存区的名称是itcast,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，如：

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=20g

配置实例:

http{
	proxy_cache_path /usr/local/proxy_cache keys_zone=weicunqi:200m  levels=1:2:1 inactive=1d max_size=20g;
}

（2）proxy_cache

该指令用来开启或关闭代理缓存，如果是开启则自定使用哪个缓存区来进行缓存。

语法	proxy_cache zone_name\|off;
默认值	proxy_cache off;
位置	http、server、location

zone_name：指定使用缓存区的名称

（3）proxy_cache_key

该指令用来设置web缓存的key值，Nginx会根据key值MD5哈希存缓存。

语法	proxy_cache_key key;
默认值	proxy_cache_key $scheme$proxy_host$request_uri;
位置	http、server、location

（4）proxy_cache_valid

该指令用来对不同返回状态码的URL设置不同的缓存时间

语法	proxy_cache_valid [code ...] time;
默认值	—
位置	http、server、location

如：

proxy_cache_valid 200 302 10m;
proxy_cache_valid 404 1m;
# 为200和302的响应URL设置10分钟缓存，为404的响应URL设置1分钟缓存
proxy_cache_valid any 1m;
# 对所有响应状态码的URL都设置1分钟缓存

（5）proxy_cache_min_uses

该指令用来设置资源被访问多少次后被缓存

语法	proxy_cache_min_uses number;
默认值	proxy_cache_min_uses 1;
位置	http、server、location

（6）proxy_cache_methods

该指令用户设置缓存哪些HTTP方法

语法	proxy_cache_methods GET\|HEAD\|POST;
默认值	proxy_cache_methods GET HEAD;
位置	http、server、location

默认缓存HTTP的GET和HEAD方法，不缓存POST方法。

7.4.4 Nginx缓存设置案例

（1）需求分析

1591959569463

（2）步骤实现

1）环境准备

应用服务器的环境准备

1.在192.168.5.4服务器上的tomcat的webapps下面添加一个js目录，并在js目录中添加一个jquery.js文件

cd /usr/local/tomcat/webapps/ && mkdir js

echo 'This is test' > js/jquery.js

2.启动tomcat

cd /usr/local/tomcat/bin
./startup.sh

3.访问测试

http://192.168.5.4:8080/js/jquery.js

Nginx的环境准备

1.完成Nginx反向代理配置

http{
	upstream backend{
		server 192.168.5.4:8080;
	}
	server {
		listen       8080;
        server_name  localhost;
        location / {
        	proxy_pass http://backend/js/;
        }
	}
}

2.访问测试

3.添加缓存配置

http{
	proxy_cache_path /usr/local/proxy_cache keys_zone=weicunqi:200m  levels=1:2:1 inactive=1d max_size=20g;
	upstream backend{
		server 192.168.5.4:8080;
	}
	server {
		listen       8080;
        server_name  localhost;
        location / {
        	proxy_cache weicunqi;
            proxy_cache_key weicunqi;
            proxy_cache_min_uses 5;
            proxy_cache_valid 200 5d;
            proxy_cache_valid 404 30s;
            proxy_cache_valid any 1m;
            add_header nginx-cache "$upstream_cache_status";
        	proxy_pass http://backend/js/;
        }
	}
}

4.重新刷新页面验证

7.4.5 Nginx缓存的清除

（1）方式一：删除对应的缓存目录

rm -rf /usr/local/nginx/proxy_cache/......

（2）方式二：使用第三方扩展模块 ngx_cache_purge

1）下载ngx_cache_purge模块对应的资源包，并上传到服务器上。

　　wget http://labs.frickle.com/files/ngx_cache_purge-2.3.tar.gz

2）对资源文件进行解压缩

tar -zxvf ngx_cache_purge-2.3.tar.gz

3）修改文件夹名称，方便后期配置

mv ngx_cache_purge-2.3 purge

4）进入Nginx的安装目录，使用./configure进行参数配置并进行编译

./configure --add-module=/root/purge && make

5）更新Nginx

6）在nginx配置文件中进行如下配置

server{
	location ~/purge(/.*) {
		proxy_cache_purge weicunqi weicunqi;
	}
}

7）测试

7.4.6 Nginx设置资源不缓存

前面咱们已经完成了Nginx作为web缓存服务器的使用。但是我们得思考一个问题就是不是所有的数据都适合进行缓存。比如说对于一些经常发生变化的数据。如果进行缓存的话，就很容易出现用户访问到的数据不是服务器真实的数据。所以对于这些资源我们在缓存的过程中就需要进行过滤，不进行缓存。

Nginx也提供了这块的功能设置，需要使用到如下两个指令

（1）proxy_no_cache

该指令是用来定义不将数据进行缓存的条件。

语法	proxy_no_cache string ...;
默认值	—
位置	http、server、location

配置实例

proxy_no_cache $cookie_nocache $arg_nocache $arg_comment;

（2）proxy_cache_bypass

该指令是用来设置不从缓存中获取数据的条件。

语法	proxy_cache_bypass string ...;
默认值	—
位置	http、server、location

配置实例

proxy_cache_bypass $cookie_nocache $arg_nocache $arg_comment;

上述两个指令都有一个指定的条件，这个条件可以是多个，并且多个条件中至少有一个不为空且不等于"0",则条件满足成立。上面给的配置实例是从官方网站获取的，里面使用到了三个变量，分别是$cookie_nocache、$arg_nocache、$arg_comment

（3）缓存内置变量

缓存内置变量参数分别代表的含义是:

$cookie_nocache
指的是当前请求的cookie中键的名称为nocache对应的值
$arg_nocache和$arg_comment
指的是当前请求的参数中属性名为nocache和comment对应的属性值

案例演示下:

log_format params $cookie_nocache | $arg_nocache | $arg_comment;
server{
	listen	8081;
	server_name localhost;
	location /{
		access_log logs/access_params.log params;
		add_header Set-Cookie 'nocache=999';
		root html;
		index index.html;
	}
}

请求测试

http://192.168.5.3:8081/?nocache=999&comment=444

7.4.7 案例实现

设置不缓存资源的配置方案

server{
	listen	8080;
	server_name localhost;
	location / {
		if ($request_uri ~ /.*\.js$){
           set $nocache 1;
        }
		proxy_no_cache $nocache $cookie_nocache $arg_nocache $arg_comment;
        proxy_cache_bypass $nocache $cookie_nocache $arg_nocache $arg_comment;
	}
}

posted @ 2021-12-09 15:11 孤独的小人物阅读(119) 评论(0) 编辑收藏举报

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孤独的小人物

7 Nginx 负载均衡和缓存集成

7 Nginx 负载均衡和缓存集成

7.1 Nginx 负载均衡

7.1.1 负载均衡概述

7.1.2 负载均衡的原理及处理流程

7.1.3 负载均衡常用的处理方式

7.2 Nginx四层负载均衡

7.2.1 添加stream模块的支持

7.2.2 Nginx四层负载均衡的指令

7.2.3 四层负载均衡的案例

7.3 Nginx 七层负载均衡

7.3.1 Nginx 七层负载均衡的指令

7.3.2 Nginx 七层负载均衡的实现流程

7.3.3 负载均衡状态

7.3.4 负载均衡策略

7.3.5 负载均衡案例

7.4 Nginx 缓存集成

7.4.1 缓存的概念

7.4.2 Nginx的web缓存服务

7.4.3 Nginx缓存设置的相关指令

7.4.4 Nginx缓存设置案例

7.4.5 Nginx缓存的清除

7.4.6 Nginx设置资源不缓存

7.4.7 案例实现

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