使用nginx cache缓存网站数据实践

Nginx本身就有缓存功能，能够缓存静态对象，比如图片、CSS、JS等内容直接缓存到本地，下次访问相同对象时，直接从缓存即可，无需访问后端静态服务器以及存储存储服务器，可以替代squid功能。

1  环境准备

我们这里只测试nginx的proxy_cache的缓存功能，所以结构越简单越好，这里我们只需要准备一台nginx的虚拟机即可，如果没有nginx，那么我们可以使用epel源，yum安装一个即可：

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#添加epel源 root@~>> wget -O /etc/yum.repos.d/epel.repohttp://mirrors.aliyun.com/repo/epel-6.repo #yum安装nginx root@~>> yum install nginx -y #rpm -ql查看主要配置文件位置 root@~>> rpm -ql nginx 这里为了简单，只使用简单的nginx.conf配置文件： root@nginx>> cat nginx.conf user              nginx; worker_processes  1; error_log /var/log/nginx/error.log; pid       /var/run/nginx.pid; events {    worker_connections  1024; } http {    include      /etc/nginx/mime.types;    default_type application/octet-stream;    log_format  main  '$remote_addr - $remote_user [$time_local]"$request" '                       '$status $body_bytes_sent"$http_referer" '                      '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';    sendfile        on;    keepalive_timeout  65;    server {        listen 80;        location / {             root   /usr/share/nginx/html;             index  index.html index.htm;        }    } }

启动查看初始界面是否正常：

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root@nginx>> nginx root@nginx>> netstat -tupln|grepnginx tcp       0      0 0.0.0.0:80           0.0.0.0:*                   LISTEN      1043/nginx root@nginx>> curl -I 192.168.16.199 HTTP/1.1 200 OK Server: nginx/1.0.15 Date: Mon, 14 Sep 2015 09:40:53 GMT Content-Type: text/html Content-Length: 3698 Last-Modified: Tue, 16 Jun 2015 21:34:15GMT Connection: keep-alive Accept-Ranges: bytes

一切正常，首页有2张图片，正好用于实验：

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root@html>> tree/usr/share/nginx/html/ /usr/share/nginx/html/ |-- 404.html |-- 50x.html |-- index.html |-- nginx-logo.png `-- poweredby.png

至此环境准备完毕。

2  配置cache

2.1  创建目录并挂载tmpfs

nginx的proxy_cache是基于内存和磁盘的缓存，需要指定缓存目录和临时目录：

root@nginx>> mkdir /tmp/{ngx_tmp,ngx_cache}-p

缓存存放于磁盘，磁盘IO会影响缓存的速度，所以我们在将tmpfs挂载于ngx_cache目录上来加速缓存的读取和写入：

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root@nginx>> mount -t tmpfs -osize=100M tmpfs /tmp/ngx_cache root@nginx>> mount|grep tmpfs tmpfs on /dev/shm type tmpfs (rw) tmpfs on /tmp/ngx_cache type tmpfs (rw,size=100M)

2.2  配置缓存目录大小以及key空间名

将下面配置放至http标签中：

root@nginx>> grep proxy_cache_pathnginx.conf

proxy_cache_path /tmp/ngx_cache levels=1:2 keys_zone=cache_one:100minactive=1d max_size=5g;

#指定缓存目录，缓存等级，键空间名，键空间大小，失效时间，以及磁盘最大缓存大小

2.3  配置反向代理

首先配置upstream节点池：

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upstream server_pool {    server 127.0.0.1:8080; }

在server标签的location段中配置代理：

proxy_pass http://server_pool;

配置8080端口的标签：

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server {    listen 8080;    location / {        root /usr/share/nginx/html;        index index.html index.htm;    }    access_log /var/log/nginx/access.log  main; }

配置proxy_cache相关参数启用缓存：

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proxy_pass http://server_pool; proxy_next_upstream http_502 http_504error timeout invalid_header; #出错尝试下一个节点 proxy_cache cache_one;      #缓存键空间名 proxy_cache_valid 200 304 12h; #指定对应状态码的缓存时间 proxy_cache_valid 301 302 1m; proxy_cache_valid any 1m; proxy_cache_key $host$uri$is_args$args; #指定键key的格式 proxy_set_header Host $host;        #传递主机名给后端节点 proxy_set_header X-Forwarded-For$remote_addr; #传递客户端IP给后端节点 expires 1d; #超期时间

最终的nginx.conf配置文件如下：

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root@nginx>> cat nginx.conf user              nginx; worker_processes  1; error_log /var/log/nginx/error.log; pid       /var/run/nginx.pid; events {    worker_connections  1024; } http {    include      /etc/nginx/mime.types;    default_type application/octet-stream;    log_format  main  '$remote_addr - $remote_user [$time_local]"$request" '                       '$status $body_bytes_sent"$http_referer" '                      '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"'                                          '"addr:$upstream_addr-status:$upstream_status-cachestatus:$upstream_cache_status"';    sendfile        on;    keepalive_timeout  65;        proxy_cache_path /tmp/ngx_cache levels=1:2 keys_zone=cache_one:100m inactive=1dmax_size=5g;        upstream server_pool {                 server 127.0.0.1:8080;        }    server {                 listen 80;        location / {                         proxy_passhttp://server_pool;                         proxy_next_upstreamhttp_502 http_504 error timeout invalid_header;                         proxy_cache cache_one;                         proxy_cache_valid 200304 12h;                         proxy_cache_valid 301302 1m;                         proxy_cache_valid any 1m;                         proxy_cache_key$host$uri$is_args$args;                         proxy_set_header Host$host;                         proxy_set_headerX-Forwarded-For $remote_addr;                         expires 1d;        }        access_log /var/log/nginx/cache_access.log main;    }        server {                 listen 8080;                 location / {                         root/usr/share/nginx/html;                         index index.htmlindex.htm;                 }        } }

2.4  配置日志

为了观察缓存的命中状态，我们可以将缓存相关的变量记录在日志中。

定义日志格式：

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log_format main  '$remote_addr - $remote_user[$time_local] "$request" '                   '$status $body_bytes_sent"$http_referer" '                   '"$http_user_agent""$http_x_forwarded_for"'                  '"addr:$upstream_addr-status:$upstream_status-cachestatus:$upstream_cache_status"';

#其中upstream_addr记录分发的后端节点IP；upstream_status记录后端节点返回的状态码；upstream_cache_status记录缓存的命中情况。

在反向代理标签中引用日志：

access_log /var/log/nginx/cache_access.log  main;

nginx重新加载配置：

root@nginx>> nginx -s reload

2.5  监测缓存

监测缓存文件的事件

浏览网站：

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root@ngx_cache>> inotifywait -mrq/tmp/ngx_cache/ /tmp/ngx_cache/ CREATE,ISDIR 6 /tmp/ngx_cache/ OPEN,ISDIR 6 /tmp/ngx_cache/ CLOSE_NOWRITE,CLOSE,ISDIR6 /tmp/ngx_cache/ CREATE,ISDIR 1 /tmp/ngx_cache/ OPEN,ISDIR 1 /tmp/ngx_cache/ CLOSE_NOWRITE,CLOSE,ISDIR1 /tmp/ngx_cache/ CREATE,ISDIR 3 /tmp/ngx_cache/ OPEN,ISDIR 3 /tmp/ngx_cache/ CLOSE_NOWRITE,CLOSE,ISDIR3 /tmp/ngx_cache/3/ CREATE,ISDIR fd /tmp/ngx_cache/3/ OPEN,ISDIR fd /tmp/ngx_cache/3/CLOSE_NOWRITE,CLOSE,ISDIR fd /tmp/ngx_cache/3/fd/ CREATEdd404cd351f6b9efb072e5806dc2efd3.0000000026 /tmp/ngx_cache/3/fd/ OPENdd404cd351f6b9efb072e5806dc2efd3.0000000026 /tmp/ngx_cache/3/fd/ MODIFYdd404cd351f6b9efb072e5806dc2efd3.0000000026 /tmp/ngx_cache/3/fd/ CLOSE_WRITE,CLOSEdd404cd351f6b9efb072e5806dc2efd3.0000000026 /tmp/ngx_cache/3/fd/ MOVED_FROMdd404cd351f6b9efb072e5806dc2efd3.0000000026 /tmp/ngx_cache/3/fd/ MOVED_TOdd404cd351f6b9efb072e5806dc2efd3

说明：有最后几行可知，图片缓存到目录中。

提示：本内容来自老男孩教育运维23期、云计算与DevOps高级架构师课程13期学员笔记

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