nginx緩存的原理及配置和nginx的限制訪問次數

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1、nginx緩存的原理及配置

一、nginx的緩存簡介

nginx的http_proxy模塊，能夠實現相似於squid的緩存功能。nginx對客戶已經訪問過的內容在nginx的服務器本地創建副本，這樣在一段時間內再次訪問該數據時，就不須要經過nginx服務器再次向後端服務器發出請求，因此能減小nginx服務器與後端服務器之間的網絡流量，減輕網絡擁塞，同時還能減小數據傳輸延遲，提升用戶訪問速度。同時，當後端服務器宕機時，nginx服務器上的副本資源還可以迴應相關的用戶請求，這樣可以提升後端服務器的魯棒性。

二、nginx cache的配置：

http{ proxy_cache_path /mnt/node1/cache levels=1:2 keys_zone=my_cache:5m max_size=10m inactive=120m use_temp_path=off;}

server {

     set $upstream http://ip:port

          location / {

                   proxy_cache my_cache;

                   proxy_pass $upstream;

                }

}

2.1配置說明以下：

proxy_cache_path：本地路徑，用來設置nginx緩存資源的存放路徑。

levels:默認全部緩存文件都放在同一個/mnt/node1/cache下，可是會影響緩存的性能，所以一般會在/mnt/node1/cache/ 目錄下創建子目錄用來分別存放不一樣的文件。假設levels=1:2，Nginx爲將要緩存的資源生成的            key爲f4cd0fbc769e94925ec5540b6a4136d0，那麼key的最後一位0，以及倒數第2-3位6d做爲兩級的子目錄，也就是該資源最終會被緩存到/mnt/node1/cache/0/6d目錄中。

 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(相似使用次數)，這樣nginx能夠快速判斷一個request是否命中或者未命中緩存，1m能夠存儲8000個key，10m能夠存儲80000個key。

max_size：最大的cache空間，若是不指定，會使用掉全部的disk space，當達到配額後，會刪除最少使用的cache文件。

inactive：未被訪問文件在緩存中保留的時間。本設置中若是120分鐘未被訪問則不論狀態否是expired，緩存控制程序會刪掉文件。inactive默認是10分鐘。須要注意的是，inactive和expired配置項的含義是不一樣的，                     expired只是緩存過時，但不會被刪除，inactive是刪除指定時間內未被訪問的緩存文件

use_temp_path   #若是爲off，則nginx會將緩存文件直接寫入指定的cache文件中，而不是使用temp_path存儲，official建議爲off，避免文件在不一樣文件系統中沒必要要的拷貝

proxy_cache     #啓用proxy cache，並指定key_zone。另外，若是proxy_cache off表示關閉掉緩存。

三、緩存的一些其餘知識。

a、proxy_cache_use_stale 加強站點容錯能力

源站有問題時，nginx能夠經過proxy_cache_use_stale指令開啓容錯能力，即便用緩存內容來響應客戶端的請求，以下：

location / {

       ......

       proxy_cache_use_stale error timeout http_500 http_502 http_503 http_504;

   }

如上的配置表示，看成爲cache的nginx收到源站返回error、timeout或者其餘指定的5XX錯誤，而且在其緩存中有請求文件的陳舊版本，則會將這些陳舊的文件而不是錯誤信息發送給客戶端。

b、多磁盤分割緩存

使用nginx，不須要創建一個RAID（磁盤陣列）。若是有多個硬盤，nginx能夠用來在多個硬盤之間分割緩存，以下：

http { proxy_cache_path /cache/to/hdd1 levels=1:2 keys_zone=my_cache_hdd1:10m max_size=10g inactive=60m use_temp_path=off;

         proxy_cache_path /cache/to/hdd2 levels=1:2 keys_zone=my_cache_hdd2:10m max_size=10g inactive=60m use_temp_path=off;

         split_clients $request_uri $my_cache {

                   50%   "my_cache_hdd1";

                   50%   "my_cache_hdd2";

    }

  }

server {

    ...

    location / {

        proxy_cache $my_cache;

        proxy_pass http://my_upstream;

    }

}

例子中的兩個proxy_cache_path定義了兩個緩存分屬於兩個不一樣的磁盤。split_clients配置部分指定了請求結果的一半在hdb1,另外一半在hdb2中緩存，基於#request_uri（請求UEI）變量的哈希值決定了每個請求使用哪個緩存，對於指定URI請求結果一般會被緩存在同一個緩存中。

c、緩存命中狀況的nginx變量$upstream_cache_status

$upstream_cache_status的可能值有：

MISS    —— 響應在緩存中找不到，因此須要在服務器中取得。這個響應以後可能會被緩存起來

BYPASS  —— 響應來自原始服務器而不是緩存，由於請求匹配了一個proxy_cache_bypass，這個響應以後可能會被緩存起來

EXPIRED —— 緩存中的某一項過時了，來自原始服務器的響應包含最新的內容

STALE   —— 內容陳舊是由於原始服務器不能正確響應。須要配置proxy_cache_use_stale

UPDATING —— 內容過時了，由於相對於以前的請求，響應的入口（entry）已經更新，而且proxy_cache_use_stale的updating已被設置

REVALIDATED —— proxy_cache_revalidate命令被啓用，NGINX檢測得知當前的緩存內容依然有效（If-Modified-Since或者If-None-Match）

HIT —— 響應包含來自緩存的最新有效的內容

d、http響應頭cache-control

當在響應頭部中cache-control被配置爲private、no-cache、no-store或者set-cookie，不容許代理對資源進行緩存。

e、nginx對緩存的資源會設置一個key，nginx生成的鍵的默認格式是相似於下面nginx變量的MD5哈希值：$scheme$proxy_host$request_uri，實際的算法比較複雜。爲了改變變量做爲基礎鍵，可使用proxy_cache_key命令。

proxy_cache_key $proxy_host$request_uri$cookie_jessionid;

f、緩存指令proxy_cache_valid

爲不一樣的HTTP返回狀態碼的資源設置不一樣的緩存時長。

命令格式爲：

proxy_cache_valid [code ...] time; 

舉例以下：

proxy_cache_valid 200 302 10m;    #爲響應碼是200和302的資源，設置緩存時長爲10分鐘

proxy_cache_valid 404      1m;    #爲響應碼是404的資源，設置的緩存的時長爲1分鐘

g、緩存清理指令proxy_cache_purge

2、nginx的限制訪問次數

未完成。。。。。。