nginx代理缓存与压缩

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运维开发故事 2019-07-26 12:29:11 ©著作权

文章标签 nginx 文章分类 运维

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nginx代理缓存

nginx的ngx_http_proxy_module自带了缓存功能,下面介绍几个常用的指令以及如何配置。

proxy_cache_path

nginx缓存的内容是放在磁盘中的，所以我们需要定义存放缓存的载体，proxy_cache_path设置缓存的路径和其他参数。缓存中的文件名为proxy_cache_key定义的字符串的hash结果

proxy_cache_path语法

语法	proxy_cache_path path [levels=levels][use_temp_path=on丨off] keys_zone=name:size [inactive=time] [max_size=size] [manager_files=number] [manager_sleep=time] [manager_threshold=time] [loader_files=number] [loader_sleep=time] [loader_threshold=time] [purger=on丨off] [purger_files=number] [purger_sleep=time] [purger_threshold=time];
默认	-
应用位置	http

参数解释：

path：定义缓存文件的路径，目录不存在会自动创建
levels：定义缓存目录的级别，最多为3级，每级目录名长度字符只能为1或者2个字节。
use_temp_path：当参数为on时，会使用proxy_temp_path定义的目录，否则临时文件将直接放在缓存目录里
keys_zone：定义共享内存名字和共享内存大小，name表示共享内存名称，size表示共享内存大小
inactive：在inactive参数指定的时间内未被访问的缓存数据将从缓存中删除，默认为十分钟
max_size：定义缓存文件最大空间，超过将会被cache manager进程删除掉最近最少使用的缓存
manager_files：定义cache manager进程执行一次所要删除的文件数，默认为100
manager_sleep：执行一次cache manager进程后的休眠时间，默认为50毫秒
manager_threshold：执行一次cache manager删除循环的最大耗时，默认为200毫秒。
loader_files：cache loader进程用于将磁盘中原有的缓存数据加载到共享内存中，也是通过循环来完成的，用于定义每次载入的最大文件数，默认为100
loader_sleep：执行一次载入缓存进程的休眠时间，默认为50毫秒
loader_threshold：执行一次载入缓存进程所需的时间，默认为50毫秒

proxy_cache

用来指定使用哪个共享内存，使用proxy_cache_path中的name来引用

proxy_cache语法

语法	proxy_cache zone 丨 off;
默认	proxy_cache off;
应用位置	http,server,location

proxy_cache_key

定义缓存的key，将以key的hash值作为缓存文件名

proxy_cache_key语法

语法	proxy_cache_key string;
默认	proxy_cache_key $ scheme $ proxy_host $ request_uri;
应用位置	http,server,location

proxy_cache_valid

用于设置不同响应代码的缓存时间

proxy_cache_valid语法

语法	proxy_cache_valid [code ...] time;
默认	-
应用位置	http,server,location

proxy_cache_valid 200 302 10m;
proxy_cache_valid 404 1m;
proxy_cache_valid 5m;
proxy_cache_valid any 1m;

以上代码表示状态码为200和302的缓存有效期为10分钟，状态码为404的缓存有效期为1分钟，如果不指定状态码，那么只有缓存状态码200,301和302各五分钟，any表示缓存任何响应

在响应头中设置缓存时长

当X-Accel-Expires为0时，禁止缓存内容，使用@可以设置一天中的某一时刻
当请求头中包含“Set-Cookie”字段时，则不会缓存此类响应
当"Vary”字段的值为"*"时，则不会缓存此类响应

proxy_no_cache

定义不将响应保存到缓存的条件。当字符串参数为真时，则响应不会保存到缓存

proxy_no_cache语法

语法	proxy_no_cache string ...;
默认	-
应用位置	http,server,location

proxy_cache_bypass

定义不从缓存中获取响应的条件，当字符串参数为真时，则不会从缓存中获取响应

proxy_cache_bypass语法

语法	proxy_cache_bypass string ...;
默认	-
应用位置	http,server,location

$upstream_cache_status变量

$upstream_cache_status是一个位于ngx_http_upstream_module模块来显示缓存状态的变量，可以在配置中添加一个http头来显示此变量的值

变量的值

MISS：未命中的缓存
HIT：命中缓存
EXPIRED：缓存已经过期，请求将被传递到后端
STALE：后端将得到过期的应答
UPDATING：正在更新缓存，将使用旧的应答
REVALIDATED：nginx验证了旧的缓存依然有效
BYPASS：缓存被绕过了，应答是从原始服务器获得的

代理缓存配置示例

为验证缓存，这里我将缓存超时时间设为1分钟

proxy_cache_path /data/cache levels=1:2 keys_zone=cache:10m max_size=100m inactive=1m use_temp_path=off;
    server {
        listen       80;
        server_name  wanger.com;
        include /etc/nginx/default.d/*.conf;
        location /wanger {
            proxy_pass http://192.168.0.52;
            proxy_cache cache;
            proxy_cache_valid 200 301 1m;
            add_header X-Cache $upstream_cache_status;
            proxy_cache_key $host$uri;
        }
   }

可以看到第一次访问并没有命中缓存，而第二次访问的时候已经建立好缓存了

查看缓存目录，可以看到缓存文件已经存在，并且前两级的目录名是缓存文件名的后三个字符

进入后端服务器，添加响应头字段X-Accel-Expires，并将值设置为3

server {
        listen       80;
        server_name  localhost;
        add_header X-Accel-Expires 3;
location / {
                root    html;
                index   index.html;
        }
    }

再次进行测试，可以看到第一次请求显示缓存已经过期

再次进入后端服务器，添加响应头字段Vary，并将其值设置为"*"，并进行测试

server {
        listen       80;
        server_name  localhost;
        add_header X-Accel-Expires 3;
        add_header Vary *;
location / {
                root    html;
                index   index.html;
        }
    }

可以看到index.htm文件一直没有被缓存

代理缓存清理

nginx提供了一个第三方模块ngx_cache_purge，GitHub地址：https://github.com/FRiCKLE/ngx_cache_purge 安装ngx_cache_purge模块需要重新编译nginx，并使用--add-module=模块位置参数添加模块到nginx里

proxy_cache_purge语法

这里需要用到proxy_cache_purge指令

语法	proxy_cache_purge zone_name key
默认	-
应用位置	location

配置示例

location ~ /purge(/.*) {
                proxy_cache_purge cache $host$1;
}
        location /wanger {
            proxy_pass http://192.168.0.52;
            proxy_cache cache;
            proxy_cache_valid 200 301 1m;
            add_header X-Cache $upstream_cache_status;
            proxy_cache_key $host$uri;  
}

代理缓存清理测试

由于我缓存过期时间设置的是1分钟，当我命中缓存之后，就开始进行缓存清理测试，之后在一分钟内再次访问同一个URL，就发现缓存命中失败了

gzip压缩

gzip压缩模块提供了压缩文件内容的功能，通过压缩可以使服务器与浏览器之间传输的数据量更小，提高了客户端的响应速度，但压缩也会消耗nginx性能

指令解释

gzip on|off：是否开启gzip，默认为off
gzip_buffers number size： number指服务器向系统申请缓存空间的个数，size指每个缓存空间的大小
gzip_comp_level [1-9]：设置压缩级别，默认为1(级别越高,压的越小,越浪费CPU计算资源)
gzip_disable regex：使用正则匹配某种浏览器类型不进行压缩
gzip_min_length length：设置将被压缩的响应的最小长度，默认为20
gzip_types text/plain application/xml：对哪些类型的文件启用压缩，文件类型可以在nginx/mime.types文件里查看
gzip_vary on|off：启用或禁用插入“Vary：Accept-Encoding”响应头字段

配置示例

server {
        listen       80;
        server_name  192.168.0.168;  
        gzip        on;
        gzip_types  image/jpeg;
        gzip_buffers 32 4K;
        gzip_min_length 100;
        gzip_comp_level 6;
        gzip_vary on;
}