NGINX负载均衡缓存配置

环境：VMware-Workstation-12-Pro，Windows-10，CentOS-7.5，Xshell5

1 概述

如果我们的架构是前端负载均衡后端WEB集群时，可以开启nginx的缓存功能，把静态资源缓存到负载均衡机器上，这样负载均衡机器不用每次都去后端WEB集群获取资源，从而提高效率，当然单台机器开启缓存功能也是一样。

2 火速看到效果

参考nginx配置

[root@lb01 ~]# hostname -I
10.0.0.5 10.0.0.3 172.16.1.5 
[root@lb01 ~]# cat /etc/nginx/proxy_params 
proxy_set_header Host              $host;
proxy_set_header X-Real-IP         $remote_addr;
proxy_set_header X-Forwarded-For   $proxy_add_x_forwarded_for;
proxy_set_header X-Forwarded-Proto $scheme;

proxy_connect_timeout 30;
proxy_send_timeout    60;
proxy_read_timeout    60;

proxy_buffering   on;
proxy_buffer_size 32k;
proxy_buffers     4 128k;
[root@lb01 ~]# cat /etc/nginx/conf.d/webapps.conf 
upstream static {
    server 172.16.1.7;
    server 172.16.1.8;
}

upstream dynamic {
    server 172.16.1.9;
    server 172.16.1.10;
}

proxy_cache_path  /data/nginx/cache  levels=1:2  keys_zone=STATIC:10m  inactive=24h  max_size=1g; #★★★

server {
    listen 80;

    proxy_cache         STATIC; #★★★
    proxy_cache_valid   any 1m; #★★★

    location ~* .(jpg|jpeg|png|gif|bmp|mp4)$ {
        proxy_pass http://static;
        include    proxy_params;
    }

    location / {
        proxy_pass http://dynamic;
        include    proxy_params;
    }
}
[root@lb01 ~]# mkdir -p /data/nginx/cache
[root@lb01 ~]# nginx -t
[root@lb01 ~]# systemctl restart nginx

解释

• /data/nginx/cache就是存放缓存资源的目录
• proxy_cache_path这条指令是包含在HTTP区块下的，定义了缓存路径，缓存目录结构层级等。
  • levels=1:2 两级缓存目录结构，就是定义生产几级子目录的，一般就用1:2，不必刨根问底。
  • keys_zone=STATIC:10m 定义缓存的名字STATIC(后面引用)，缓存索引键值大小为10M。
  • inactive=24h 24小时缓存没有被使用，则删除之。
  • max_size=1g 缓存最大占用磁盘大小为1个G，到达1个G后自动清理不常用的缓存资源。
• proxy_cache STATIC; 引用在HTTP区块定义的缓存。
• proxy_cache_valid any 1m; 缓存所有状态码，可以把any替换成200，301等，1m表示缓存1分钟。

配置好之后，多刷新几次浏览器，可以在负载机器上看到已经生成的文件，如下：

进程过滤可以发现nginx多出一个缓存进程：

3 缓存模块介绍

proxy_cache_path

Syntax:	  proxy_cache_path path [levels=levels] [use_temp_path=on|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|off] [purger_files=number] [purger_sleep=time] [purger_threshold=time];
Default:  —
Context:  http

上述是官方语法贴过来的，其中不可省略的内容显然是最关键的。path定义缓存文件存放路径，keys_zone=name:size分别定义缓存名称和缓存键值占用空间大小，缓存名称可以给proxy_cache指令用。

• levels=levels 目录层级结构，通常为1:2
• use_temp_path 是否手动指定临时文件的存放位置(不是缓存文件存放位置)，一般不用指定。
• inactive=time 指定时间内缓存文件没被使用，则移除之。默认值10m。
• max_size=size 缓存最大暂用多少本地磁盘空间。

后面的参数都是关于缓存达到最大占用空间后么个删法，详情见官网。

proxy_cache

Syntax:	  proxy_cache zone | off;
Default:  proxy_cache off;
Context:  http, server, location

zone是一个名称，由proxy_cache_path指令定义。

proxy_cache_valid

Syntax:	 proxy_cache_valid [code ...] time;
Default: —
Context: http, server, location

控制缓存哪些状态码，以及缓存多长时间。状态码是可选的，如果仅仅定义缓存时间，则200，301，302会被缓存。该指令可以多次使用，如下：

proxy_cache_valid 200 302 10m;
proxy_cache_valid 301      1h;
proxy_cache_valid any      1m;

表示200，302(临时重定向)缓存10分钟，301(永久重定向)缓存1分钟，其它状态码缓存1分钟。缓存时间还可以通过其它方式控制，详情见官网。

4 综合实践

不敢大言不惭称之为最佳实践，配置仅供参考：

[root@lb01 ~]# cat /etc/nginx/conf.d/webapps.conf 
upstream static {
    server 172.16.1.7;
    server 172.16.1.8;
}

upstream dynamic {
    server 172.16.1.9;
    server 172.16.1.10;
}

proxy_cache_path  /data/nginx/cache  levels=1:2  keys_zone=STATIC:10m  
                  inactive=24h  max_size=1g;

server {
    listen 80;

    proxy_cache       STATIC;
    proxy_cache_valid 200 302 10m;
    proxy_cache_valid 301      1h;
    proxy_cache_valid any      1m;
    proxy_cache_use_stale  error timeout invalid_header updating
                           http_500 http_502 http_503 http_504;

    location ~* .(jpg|jpeg|png|gif|bmp|mp4)$ {
        proxy_pass http://static;
        include    proxy_params;
    }

    location / {
        proxy_pass http://dynamic;
        include    proxy_params;
    }
}

5 参考资料

若想更深入学习nginx缓存功能，推荐直接看官方参考资料。

1 官方缓存配置示例(推荐)

https://www.nginx.com/resources/wiki/start/topics/examples/reverseproxycachingexample/

2 ngx_http_proxy_module(缓存功能对应的模块)

http://nginx.org/en/docs/http/ngx_http_proxy_module.html

其它参考资料

3 缓存服务器设计与实现(二) - 半夏曲L(推荐)

http://blog.sina.com.cn/s/blog_8e5354210101fdhm.html

• https://blog.csdn.net/qq_35193720/article/details/80678235
• https://www.jianshu.com/p/625c2b15dad5
• https://www.cnblogs.com/duanxz/p/4919154.html

作者：阿胜4K
出处：https://www.cnblogs.com/asheng2016/p/proxy_cache.html