Nginx 教程：启用和配置从代理服务器接收的响应的缓存

如何启用和配置从代理服务器接收的响应的缓存。主要包括以下内容 -

• 缓存简介
• 启用响应缓存
• 启用缓存的 NGINX 进程
• 指定缓存要求
• 限制或绕过缓存 清除缓存内容
  • 配置缓存清理
  • 发送清理命令
  • 访问限制清理命令
  • 完全删除缓存文件
  • 缓存清理配置示例
• 字节缓存
• 组合配置示例
• 1.简介

  启用缓存后，NGINX 将响应存储在磁盘缓存中，并使用它们来响应客户端，而不必每次都转发对相同内容的请求。

  2。启用响应缓存

  要启用缓存，请将 proxy_cache_path 指令包含在 http 顶级上下文中。所需的第一个参数是缓存内容的本地文件系统路径，所需的参数 keys_zone 指定用于存储有关缓存项目的元数据的共享内存区域的名称和大小：

  http {
      ...
      proxy_cache_path /data/nginx/cache keys_zone=one:10m;
  }
  

  Shell

  然后将指令 proxy_cache 添加到要缓存服务器响应的上下文（协议类型、虚拟服务器或位置），指定由 keys_zone 参数定义的区域名称 as proxy_cache_path 指令（本例中为一个）：

  http {
      ...
      proxy_cache_path /data/nginx/cache keys_zone=one:10m;
  
      server {
          proxy_cache one;
          location / {
              proxy_pass http://localhost:8000;
          }
      }
  }
  

  Shell

  请注意，keys_zone 参数指定的大小不会限制缓存的响应数据的总量。缓存的响应本身将元数据的副本存储在文件系统上的特定文件中。要限制缓存的响应数据量，请在 proxy_cache_path 指令中包含参数 max_size（但请注意，缓存数据量可能会暂时超出此限制，如下一节所述） .)

  3。缓存中包含的 NGINX 进程

  缓存中还有两个额外的 NGINX 进程：

  • 缓存管理器会定期激活以检查缓存的状态。如果缓存大小超过由 max_cize_path 指令设置的 max_size 参数，缓存管理器将删除最近访问的数据。如前所述，缓存管理器激活期间缓存的数据量可能会暂时超出限制。
  • 缓存加载器仅在 NGINX 启动后运行一次。将有关先前缓存的数据的元数据加载到共享存储区域。立即加载整个缓存可能会消耗足够的资源，从而在启动后的最初几分钟内减慢 NGINX 的速度。为了避免这种情况，请通过在 proxy_cache_path 指令中包含以下参数来配置迭代缓存加载：
    • loader_threshold - 重试持续时间（以毫秒为单位）（默认为 200）
    • loader_files - 一次迭代期间要加载的最大元素数（默认为 100）
    • loader_sleeps - 迭代之间的延迟（默认为 50）

  在以下示例中，迭代需要 300ms 或直到没有加载 200 项：

  proxy_cache_path /data/nginx/cache keys_zone=one:10m loader_threshold=300 loader_files=200;
  

  Shell

  4。指定缓存要求

  默认情况下，首先是 NGINX。从代理服务器收到此类响应后，它会缓存对 HTTP GET 和 HEAD 方法的请求的所有响应。 NGINX 使用请求字符串作为请求的密钥（标识符）。如果请求与缓存的响应具有相同的密钥，NGINX 会将缓存的响应发送给客户端。您可以在 http、server 或 location 上下文中包含各种指令来控制缓存哪些响应。

  要更改密钥计算中使用的请求字符，请包含指令 proxy_cache_key：

  proxy_cache_key "$host$request_uri$cookie_user";
  

  Shell

  指定在响应之前必须发出的具有相同密钥的最小请求数缓存时间，包括 proxy_cache_min_uses 指令：

  proxy_cache_min_uses 5;
  

  Shell

  如果您想使用 GET 和 HEAD 以外的方法来缓存请求响应，请将它们与 GET 和 HEAD 一起指定为 proxy_cache_methods 指令的参数：

  proxy_cache_methods GET HEAD POST;
  

  Shell

  5.限制或绕过缓存​​ 默认情况下，回复将无限期保留在缓存中。仅当缓存超过最大配置大小以及最后一个请求的长度时，才会删除它们。您可以通过在上下文 http、server 或 location 中包含指令来设置缓存响应被视为有效的时间长度，甚至是否要使用它们。 。？ 分钟，带有代码 404 的答案有效期为 1 分钟。要指定所有状态代码的响应的有效时长，请将 any 指定为第一个参数：

  proxy_cache_valid any 5m;
  

  Shell

  要定义 NGINX 不会向客户端发送缓存响应的条件，请包括 proxy_cache_bypass指令。每个参数指定一个条件并由多个变量组成。如果至少有一个参数不为空且不等于“0”（空），NGINX 不会在缓存中查找响应，而是立即将请求转发到后端服务器。

  proxy_cache_bypass $cookie_nocache $arg_nocache$arg_comment;
  

  Shell

  要定义 NGINX 根本不缓存响应的条件，请包含 proxy_no_cache 指令，该指令以与 proxy_cache_bypass 指令相同的方式定义参数。

  proxy_no_cache $http_pragma $http_authorization;
  

  Shell

  6.清除缓存内容

  NGINX 可以从缓存中删除过期的缓存文件。删除过期的缓存内容，以防止显示旧版本和新版本的网页。在收到包含自定义 HTTP 标头或 HTTP“PURGE”方法的特殊“purge”请求后，缓存将被清除。

  6.1 缓存清除配置

  我们设置一个配置来使用 HTTP“PURGE”方法识别请求并删除匹配的 URL。

  1. 在 http 块级别，创建一个新变量，例如：$purge_method，它将取决于 $request_method 变量： 外壳 在位置配置缓存，包括指定缓存清除请求条件的 proxy_cache_purge 指令。在我们的示例中，它是在上一步中配置的 $purge_method：

     server {
      listen      80;
      server_name www.example.com;
     
      location / {
          proxy_pass  http://localhost:8002;
          proxy_cache mycache;
     
          proxy_cache_purge $purge_method;
      }
     }
     

     Shell

     6.3 发送清除命令

  配置 proxy_cache_purge 根据说明，您需要发送特殊的清除请求缓存以清除缓存。您可以使用各种工具发出清理请求，例如命令 curl：

  $ curl -X PURGE -D – "http://www.example.com/*"
  HTTP/1.1 204 No Content
  Server: nginx/1.5.7
  Date: Sat, 01 Dec 2015 16:33:04 GMT
  Connection: keep-alive
  

  Shell

  在这种情况下，具有 URL 公共部分（由星号通配符指定）的资源将被删除。 。但是，这些缓存条目不会从缓存中完全删除：它们将保留在磁盘上，直到它们作为非活动状态（非活动参数proxy_cache_path）被删除，或者被缓存清理进程或尝试访问它们的客户端删除。 。

  6.4 限制对清理命令的访问

  建议配置有限数量的允许发送缓存清理请求的 IP 地址：

  geo $purge_allowed {
     default         0;  # deny from other
     10.0.0.1        1;  # allow from localhost
     192.168.0.0/24  1;  # allow from 10.0.0.0/24
  }
  
  map $request_method $purge_method {
     PURGE   $purge_allowed;
     default 0;
  }
  

  Shell

  在这种情况下，NGINX 会检查是否“请求中使用了 PURGE”。 ”，如果是，则解析客户端IP地址。如果该IP地址在白名单中，则$purge_method设置为$purge_allowed: "1" 允许清除，"0”表示清除。 | 匹配条目。在块级别 http，将参数 purger 添加到指令 proxy_cache_path :

  proxy_cache_path /data/nginx/cache levels=1:2 keys_zone=mycache:10m purger=on;
  

  Shell 6.6 配置示例缓存刷新

  http {
      ...
      proxy_cache_path /data/nginx/cache levels=1:2 keys_zone=mycache:10m purger=on;
  
      map $request_method $purge_method {
          PURGE 1;
          default 0;
      }
  
      server {
          listen      80;
          server_name www.example.com;
  
          location / {
              proxy_pass        http://localhost:8002;
              proxy_cache       mycache;
              proxy_cache_purge $purge_method;
          }
      }
  
      geo $purge_allowed {
         default         0;
         10.0.0.1        1;
         192.168.0.0/24  1;
      }
  
      map $request_method $purge_method {
         PURGE   $purge_allowed;
         default 0;
      }
  }
  

  Shell

  7 字节缓存​​ 有时，初始缓存填充操作可能需要一些时间，尤其是对于大文件。当第一个请求开始下载部分视频文件时，下一个请求将不得不等待整个文件被加载。下载并缓存。

  NGINX 允许像这样缓存范围请求，并用缓存切片模块增量填充缓存。文件被分为更小的“切片”。每个范围请求选择将覆盖一个如果该范围尚未缓存，则对所请求范围的特定切片进行缓存。对这些切片的所有其他请求都将收到来自缓存的响应。

  要启用字节范围缓存：

  1. 确保您的 NGINX 是使用切片模块进行编译的。
  2. 使用切片命令指定切片的大小：

     location / {
      slice  1m;
     }
     

     Shell

     切片 的大小应相应调整，以便快速传输切片。大小太小可能会导致内存消耗过多和打开大量文件描述符，而值太大可能会导致处理请求延迟。

  3. 在缓存键中包含变量$slice_range：

  proxy_cache_key $uri$is_args$args$slice_range;
  

  Shell

  1. 启用状态代码为 206 的响应缓存：

     proxy_cache_valid 200 206 1h;
     

     Shell
  2. ，通过范围 在标头字段中传递变量 $slice_range 以设置代理范围请求：

  proxy_set_header  Range $slice_range;
  

  Shell

  字节范围缓存示例：

  location / {
      slice             1m;
      proxy_cache       cache;
      proxy_cache_key   $uri$is_args$args$slice_range;
      proxy_set_header  Range $slice_range;
      proxy_cache_valid 200 206 1h;
      proxy_pass        http://localhost:8000;
  }
  

  Shell

  请注意，如果切片缓存是 ( slice) 上，不得修改初始文件。

  8。组合配置示例

  以下配置示例组合了上述一些缓存选项。

  http {
      ...
      proxy_cache_path /data/nginx/cache keys_zone=one:10m loader_threshold=300 
                       loader_files=200 max_size=200m;
  
      server {
          listen 8080;
          proxy_cache one;
  
          location / {
              proxy_pass http://backend1;
          }
  
          location /some/path {
              proxy_pass http://backend2;
              proxy_cache_valid any 1m;
              proxy_cache_min_uses 3;
              proxy_cache_bypass $cookie_nocache $arg_nocache$arg_comment;
          }
      }
  }
  

  Shell

  在这种情况下，两个位置使用相同的缓存，但方式不同。

  由于服务器响应backend1很少发生变化，因此不包括缓存控制指令。响应在第一次请求时被缓存，并无限期保持有效。

  相比之下，对 backend2 服务的请求的响应经常变化，因此它们仅被认为在 1 分钟内有效，并且在发出相同请求 3 次之前不会被缓存。此外，如果请求满足 proxy_cache_bypass 指令指定的条件，NGINX 会立即将请求转发到 backend2，而不查找缓存。