淺談 nginx proxy cache

最新 05-19

本篇文章介紹了nginx proxy 緩存簡介、配置、優化。

回顧上篇文章：從零認識區塊鏈

nginx proxy 緩存簡介

nginx 將用戶已經訪問過的內容保留在 nginx 伺服器本地，這樣在一段時間內用戶再次訪問該數據，就不需要 nginx 伺服器對後端伺服器發請求，減少 nginx 和後端伺服器之間的網路阻塞，減小數據延遲，提高用戶訪問速度。即使後端伺服器宕機，nginx 的 cache 也會返回給客戶端請求，不至於服務不可用。 proxy cache 是把請求的鏈接用 md5 編碼 hash 後保存，所以它可以支持任意鏈接，同時也支持 404/301/302 這樣的非 200 狀態。

nginx proxy cache 緩存配置

配置項說明

proxy_cache_path：本地路徑，緩存文件存放路徑。

levels：cache 目錄的層次，使用 2 級目錄來存儲緩存文件。

keys_zone：在共享內存中設置一塊存儲區域來存放緩存的 key 和 metadata（類似使用次數），這樣 nginx 可以快速判斷一個 request 是否命中或者未命中緩存，1m 可以存儲 8000 個 key，10m 可以存儲 80000 個 key。

inactive: 未被訪問文件在緩存中保留時間，本配置中如果 2 天未被訪問，緩存控制程序會刪掉文件，默認為 10 分鐘。

max_size: 最大 cache 空間，如果不指定，會使用掉所有 disk space，當達到配額後，會刪除最少使用的 cache 文件。

proxy_cache: 啟用 proxy cache，指定 key_zone。

proxy_cache_valid：設置不同相應碼的緩存時間，當不指定響應碼的時候，例如 proxy_cache_valid 5m; 只對響應碼為 200，301，302 的訪問請求資源設置緩存時間。

proxy_cache_key：若某個介面返回的值基本不變，或者是特定類別的，就可以根據請求的 url 的參數，自定義 cache key。

proxy_ignore_headers：禁止處理來自代理伺服器的應答，可以設置的欄位有」X-Accel-Redirect」, 「X-Accel-Expires」, 「Expires」或」Cache-Control。

注意：proxy_cache_key 壓縮方式 Accept-Encoding 應該指定為通用壓縮格式，防止客戶端不支持某種壓縮方式。

nginx log 里可以添加緩存命中狀態，便於查看是否命中，統計緩存命中率，具體可以如下定義格式：

$upstream_cache_status 包含以下幾種狀態：

MISS：未命中，請求被傳到後端

HIT：緩存命中

EXPIRED：緩存過期，請求被傳到後端

UPDATING：緩存正在更新，使用舊緩存應答

STALE：後端將得到過期的應答

故障時利用 cache 對服務降級

當調用後端介面暫時故障時，比如用手機看視頻拿不到播放數據，或者不出廣告，這時候如果有 cache，nginx 會返回給客戶端之前暫存的緩存數據，或者提前準備好的靜態頁面，用戶不至於面對一個空白頁面。對於重要的一級介面，可以每天請求一次填充 cache 到備份 nginx 伺服器，即使線上後端介面完全不可用，流量冗餘到備份伺服器，對用戶體驗也不會有很大影響。

cache 優化

nginx 只有硬碟級別 cache，沒有內置內存級別的 cache，為了利用內存加速，減少伺服器響應時間，可以將 cache 目錄掛載到 / dev/shm 內存目錄。

mount --bind /dev/shm/proxy_cache /home/work/nginx/proxy_cache

線上流量相差不大的情況下，將 cache 目錄掛載到內存與未掛載到內存的耗時對比，還是有明顯差距，將 cache 目錄掛載到內存中，響應時間可以縮短 7 倍以上。