NGINX快速入门（05）Nginx静态缓存

灰太狼 2022-12-08 05:46 204阅读 0赞

Nginx的静态缓存如果利用好，可以极大提高网站的QPS。

# 缓存案例 #

首先看一个电商页面：

![6b08c380b70ff51943d4821eb0dfc5aa.png][]

这是一个经典的电商商品页面，上面包含了大量的信息，如果每次都去查这些信息，可以想象响应时间会有多久。可以简单列举一下商品也依赖的数据：

> 商品详情页HTML页面渲染
> 
> 价格服务
> 
> 促销服务
> 
> 库存状态/配送至服务
> 
> 广告词服务
> 
> 预售/秒杀服务
> 
> 评价服务
> 
> 试用服务
> 
> 推荐服务
> 
> 商品介绍服务
> 
> 各品类相关的一些特殊服务
> 
> 等待

如果想让这个页面快速加载上面的信息，提高QPS，有两种方法：

> 1. 采用Ajax 动态加载 价格、广告、库存等服务
> 
> 2. 采用key value 缓存详情页主体html。

ajax异步可以大大提高页面的性能，但是到一定程度会发现还是有瓶颈，那么我们可以采用类似redis缓存的方式，redis本身支持高并发，我们把百分之99的信息缓存到redis中，还可以进一步提高性能。架构图如下：

![c06604d216905d95014a6fc408178659.png][]

但是缓存方案继续走还是有瓶颈。什么原因呢？瓶颈在哪里呢？原因在于一个复杂的页面，主题传输数据量可以达到几百KB，那么在500QPS的程度上，已经接近了千兆网络的极限了，所以内网通信的数据大小也是一个关键。

所以我们可以调整缓存的位置，不要放在后台redis服务上，而是放在Nginx上面。在一定程度上，可以再一次提高并发性能。架构图可以调整为：

![1716b16e984a16696b4c73551c87f671.png][]

从上面看到，nginx去访问本地静态缓存文件，在本地没有的时候，再去访问redis或者数据库，可以再一步提高并发。同样，后台修改了数据，可以去NGINX清除指定的缓存。

上面就是一个nginx缓存提高性能的经典案例。

# 缓存基本配置 #

下面看一下nginx缓存如何配置，第一步，在http元素下添加缓存区声明：

> \#proxy\_cache\_path 缓存路径
> 
> \#levels 缓存层级及目录位数
> 
> \#keys\_zone 缓存区内存大小
> 
> \#inactive 有效期
> 
> \#max\_size 硬盘大小

第二步，为指定location 设定缓存策略。

> \# 指定缓存区
> 
> proxy\_cache cache\_name;
> 
> \#以全路径md5值做做为Key
> 
> proxy\_cache\_key $host$uri$is\_args$args;
> 
> \#对不同的HTTP状态码设置不同的缓存时间
> 
> proxy\_cache\_valid 200 304 12h;

上面的解释有点抽象，看一下演示，现在http中配置一个缓存区块，首先创建一个缓存目录：

> mkdir   -p   /cache/nginx

然后配置nginx，位置在http下：

> proxy\_cache\_path /cache/nginx levels=1:2 keys\_zone=cache\_nginx:500m inactive=20d max\_size=1g;

可以看到，配置的参数名字是proxy\_cache\_path，缓存的路径是/cache/nginx，levels表示缓存级别，1:2表示有两个级别，第一个级别存储一个字母，第二个级别存储两个字母，如果配置成1:2:2，那么就是三个级别，第一级是一个字母，第二级和第三级都是两个字母，级数越多，目录会越多，就会分撒一些，这样缓存不会集中在一个目录下面，keys\_zone设置缓存区名字和大小，cache\_nginx是名字，500m自然就是500兆，这样的话热点缓存会放在内存区块里面，inactive表示内存中缓存的有效期，20d表示20天，max\_size表示缓存在硬盘中的最大存储，上面的proxy\_cache\_paht就配置好了。

然后配置缓存的使用，在location下面配置

![052eb10e9eecfb01d6dad30555b8f59b.png][]

proxy\_cache表示饮用上面缓存的配置，proxy\_cache\_key表示缓存的key，我们在缓存的时候就会根据这个名称，进行一个md5，然后存储到目录中去，其中$host表示域名，$uri表示除了问号之外的域名信息，$is\_args就是问号，$args就是参数。proxy\_cache\_valid表示哪些情况会进行缓存，我们会对有意义的页面进行缓存，类似404,500之类的就不用了，缓存时间定义为12小时：

这样缓存基本就配置完了。我们访问一下链接：

![afb6d017de3988f37c6943da5d1dced2.png][]

然后进缓存目录看下：

![f29034147dcf573365995370d68b4d5c.png][]

可以看到生成了一个文件夹，进入这个文件夹查看：

![a3a69f1db04bd1076a08911d43ea50e5.png][]

还有第二层目录，再次进去

![1e26385b51e9ee3efb301adc465c43e1.png][]

可以看到一个文件，就是我们缓存的文件，文件名字就是我们缓存的key，key的最后一个字母b就是我们第一层文件夹的名字，倒数第二和第三个字符57就是我们看到的第二层文件夹的名字，就是这样根据key可以把文件进行分散，我们的访问路径是www.test.com/hello，那么我们md5看一下：

![13bced417f03dea76833382ccf9f8e1a.png][]

可以看到正是文件的名字，查看一下文件的内容：

![c8b7109c18c4ddb467a115823868856f.png][]

可以看到内容确实和我们刚才的访问有关。这样我们就成功缓存了一个静态页面数据！

# 缓存更新 #

数据有更新的时候，需要清除nginx的缓存，该功能可以采用第三方模块 ngx\_cache\_purge 实现。**为nginx 添加 ngx\_cache\_purge  模块，首先下载模块：**

> **wget  http://labs.frickle.com/files/ngx\_cache\_purge-2.3.tar.gz**

![8e844a43eed02f7836c52fb82180f6cf.png][]

然后解压：

![22fdbed19de44352d4830a91523c885d.png][]

在第一个文章[Nginx安装][Nginx]中，我们说过如何基于参数的形式安装，比如下面的命令：

> ./configure --prefix=/usr/local/nginx --with-http\_stub\_status\_module --with-http\_ssl\_module --with-debug

我们增加一个第三方模块，需要基于参数的形式，从新安装，需要在命令中加一个参数，路径根据自己的解压路径调整：

> ./configure --prefix=/usr/local/nginx --with-http\_stub\_status\_module --with-http\_ssl\_module --with-debug  --add-module=/packages/ngx\_cache\_purge-2.3

具体重新安装步骤，可以参考第一篇文章，安装成功后查看已经安装的模块：

> ./sbin/nginx -V

![4184540a625f5c0920c0fa74a90ee863.png][]

可以看到包含了我们下载的模块。

接下来配置清除缓存的内容，

![0ed5f5bb3fc29944ba59468274beb21d.png][]

重新配置了一个location  路径为clear开头，deny all表示拒绝所有访问，因为清除缓存肯定需要特殊权限，allow表示允许特定的ip访问，只有这个ip有权限清除缓存。proxy\_cache\_purge表示配置要清除的缓存 ，后面跟缓存块名字和路径，注意uri需要换成1，因为清除缓存的链接本身需要剔除。下面重新启动nginx，然后访问清除缓存的链接：

![cab9f623f953647b15b4f71d48b3d74c.png][]

可以看到，清除缓存的链接是我们正常路径的中间，也就是域名后面加了一个clear，清除的缓存的路径和key也打印在了页面上，如果再次访问，会报404:

![bc16ee56866c8cda42bdd023994a9902.png][]

只有配置好的路径可以访问，其它电脑访问会显示禁止：

![715c7ac58f26f5f08bfaac99bc84c9ec.png][]

上面是一些缓存的操作。

[6b08c380b70ff51943d4821eb0dfc5aa.png]: /images/20221123/568e3f961ca4437299b0bb58897926c6.png
[c06604d216905d95014a6fc408178659.png]: /images/20221123/207fa8fdfc62454191ee691be55ed46e.png
[1716b16e984a16696b4c73551c87f671.png]: /images/20221123/d92f1a8ee1b144f5a49213e05e38e0b5.png
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[Nginx]: https://www.jianshu.com/p/99aac00aa3b7
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[0ed5f5bb3fc29944ba59468274beb21d.png]: /images/20221123/99e041e6a1e24211851bf3a958cac7df.png
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