Nginx缓存

nginx实现缓存
1.1 为什么需要缓存
  缓存的最根本的目的是为了提高网站性能,减轻频繁访问数据,而给数据库带来的压力。合理的缓存,还会减轻程序运算时,对CPU带来的压力。在计算机现代结构中,操作内存中的数据比操作存放在硬盘上的数据是要快N个数量级的,操作简单的文本结构的数据,比操作数据库中的数据快N个数量级 。
  例如:每次用户访问网站,都必须从数据库读取网站的标题,每读一次需要15毫秒的时间,如果有100个用户(先不考虑同一时间访问),每小时访问10次,那么就需要读取数据库1000次,需要时间15000毫秒。如果把页面直接变成页面缓存,则每次访问就不需要去数据库读取,大大提升了网站性能。
1.2 缓存服务的工作原理
在这里插入图片描述
缓存的工作原理可以很清楚的从上图中看出来。通过缓存,我们就可以减少大量的重复读取过程,从而节省我们的资源,提升网站的性能。
  缓存数据分为两部分(索引,数据):
  1、存储数据的索引,存放在内存中;
  2、存储缓存数据,存放在磁盘空间中;
4.3 nginx缓存模块
  Nginx实现缓存是通过代理缓存pxory_cache, 这也是ngx_http_proxy_module模块提供的功能, 这里配置选项较多, 常用的选项有: proxy_cache_path、 proxy_cache和proxy_cache_valid。
4.3.1 proxy_cache_path
  proxy_cache_path定义一个完整的缓存空间,指定缓存数据的磁盘路径、索引存放的内存空间以及一些其他参数,如缓存删除策略。
  注意:该选项只能定义在http块上下文中。
  如:
proxy_cache_path /data/cache levels=1:2 keys_zone=web:10m max_size=1G inactive=10;   //缓存数据存储在/data/cache目录中
  下面我们来看看具体的选项:
levels:配置在该目录下再分两层目录,一层1个随机字符作为名称,二层2个随机字符作为名称,levels最多三层,每层最多两个字符,这是为了加快访问文件的速度;最后使用代理url的哈希值作为关键字与文件名,一个缓存数据如下: /data/nginx/cache/c/29/b7f54b2df7773722d382f4809d65029c;
keys_zone:用来为这个缓存区起名,并设置大小。上面的例子就是指定名称为web,这个名称后面proxy_cache需要引用;而10m就是内存空间的大小;
max_size:指定最大缓存数据磁盘空间的大小;
inactive:在inactive指定的时间内,未被访问的缓存数据将从缓存中删除。
4.3.2 proxy_cache
  proxy_cache用来引用上面proxy_cache_path定义的缓存空间, 现时打开缓存功能, 如下:
  proxy_cache web; //引用上面定义上的缓存空间, 同一缓存空间可以在几个地方使用
4.3.3 proxy_cache_valid
  proxy_cache_valid设置不同响应代码的缓存时间, 如:
proxy_cache_valid 200 302 10m;
proxy_cache_valid 404 1m;
4.4 配置nginx缓存实例
  先配置proxy_cache_path,再配置proxy_cache引用、打开缓存空间,接着配置两个proxy_cache_valid;为方便调试测试,我们可以通过add_header给请求响应增加一个头部信息,表示从服务器上返回的cache状态怎么样(有没有命中),主要配置如下:
  定义一个完整的缓存空间;缓存数据存储在/data/cache目录中;配置在该目录下再分两层目录;名称为web(proxy_cache引用);10m内存空间大小;最大缓存数据磁盘空间的大小;10分钟未被访问的缓存数据将从缓存中删除
http {

proxy_cache_path /data/cache levels=1:2 keys_zone=web:10m max_size=1G inactive=10m;

server {
    listen 80;
    server_name localhost;
    #charset koi8-r;
    #access_log logs/host.access.log main;
    add_header Magedu-Cache "$upstream_cache_status form $server_addr";    //给请求响应增加一个头部信息,表示从服务器上返回的cache状态怎么样(有没有命中)
    location / {
        proxy_pass http://webserver;    //引用上面定义的upstream负载均衡组
        proxy_cache web;    //引用上面定义上的缓存空间,同一缓存空间可以在几个地方使用
        proxy_cache_valid 200 302 10m;
        proxy_cache_valid 404 1m;    //对代码200和302的响应设置10分钟的缓存,对代码404的响应设置为1分钟;
    }
}

}

### Nginx 缓存机制配置与性能优化 #### 配置缓存机制 Nginx 的 `ngx_http_proxy_module` 提供了强大的代理缓存功能,可以通过一系列指令来控制缓存行为。以下是具体的配置方法: 1. **定义缓存路径和参数** 使用 `proxy_cache_path` 指令定义缓存存储的位置以及相关参数。例如: ```nginx proxy_cache_path /var/cache/nginx levels=1:2 keys_zone=my_cache:10m max_size=1g inactive=60m use_temp_path=off; ``` - `/var/cache/nginx`: 缓存文件的存储目录。 - `levels=1:2`: 定义缓存文件的目录结构层次。 - `keys_zone=my_cache:10m`: 创建名为 `my_cache` 的共享内存区,大小为 10MB,用于存储键值映射表。 - `max_size=1g`: 设置最大磁盘缓存空间为 1GB。 - `inactive=60m`: 如果某个缓存在 60 分钟内未被访问,则会被删除。 - `use_temp_path=off`: 不使用临时文件,直接写入最终位置。 2. **启用缓存并指定区域** 在 HTTP 或 server 块中通过 `proxy_cache` 启用缓存,并关联到之前定义的缓存区域: ```nginx location / { proxy_pass http://backend_server; proxy_cache my_cache; proxy_cache_valid 200 301 302 1h; # 对状态码 200, 301, 302 的响应缓存 1 小时 proxy_cache_min_uses 3; # 至少请求 3 次后才加入缓存[^3] } ``` 3. **自定义缓存密钥** 可以通过 `proxy_cache_key` 自定义缓存密钥,以便更精确地匹配缓存条目: ```nginx proxy_cache_key "$host$request_uri"; ``` --- #### 性能优化建议 为了进一步提升 Nginx 缓存的效率和稳定性,可以从以下几个方面入手: 1. **调整工作进程数** 根据 CPU 核心数量合理设置 Nginx 工作线程的数量。可以使用以下命令获取核心数[^4]: ```bash cat /proc/cpuinfo | grep "cpu cores" | sort | uniq | wc -l ``` 然后在 Nginx 配置中设置: ```nginx worker_processes auto; ``` 2. **增大文件描述符限制** 默认情况下,操作系统可能对单个进程可打开的文件描述符有较低限制。可通过修改系统配置增加此限制: ```bash ulimit -n 65535 ``` 3. **禁用日志记录** 对于频繁访问的内容,可以选择不记录访问日志以减少 I/O 开销: ```nginx access_log off; ``` 4. **压缩传输内容** 启用 Gzip 压缩可以显著降低带宽消耗和提高页面加载速度: ```nginx gzip on; gzip_types text/plain text/css application/json application/javascript; ``` 5. **监控缓存命中率** 添加调试头信息可以帮助分析缓存效果: ```nginx add_header X-Cache-Status $upstream_cache_status; ``` 此外,还可以利用第三方工具如 `nginx-module-vts` 实现可视化统计。 --- ### 示例完整配置 以下是一个综合性的 Nginx 缓存配置示例: ```nginx http { proxy_cache_path /var/cache/nginx levels=1:2 keys_zone=my_cache:10m max_size=1g inactive=60m use_temp_path=off; server { listen 80; location / { proxy_pass http://backend_server; proxy_set_header Host $host; proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr; proxy_cache my_cache; proxy_cache_valid 200 301 302 1h; proxy_cache_min_uses 3; proxy_cache_key "$host$request_uri"; add_header X-Cache-Status $upstream_cache_status; } access_log off; gzip on; gzip_types text/plain text/css application/json application/javascript; } } ``` ---
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值