Nginx緩存配置指南

1.如何配置基本緩存設置

開啓簡單的緩存配置，只須要兩個指令：proxy_cache_path和proxy_cache。proxy_cache_path配置緩存的存放地址和其餘的一些經常使用配置，proxy_cache指令是爲了啓動緩存。

proxy_cache_path /path/to/cache levels=1:2 keys_zone=mycache:10m max_size=10g inactive=60m use_temp_path=off;
server {
　　# ...
　　location / {
　　　　proxy_cache mycache;
　　　　proxy_pass http://my_upstream;
　　}
}

相關配置說明以下：

• /path/to/cache 本地路徑，用來設置Nginx緩存資源的存放地址
• levels 默認全部緩存文件都放在同一個/path/to/cache下，可是會影響緩存的性能，所以一般會在/path/to/cache下面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/path/to/cache/0/6d目錄中
• key_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cache空間，若是不指定，會使用掉全部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時間，本配置中若是60分鐘未被訪問則不論狀態是否爲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。

 2.proxy_cache其餘相關指令集

(1)proxy_no_cache

Syntax：proxy_no_cache string ...;
Default: —
Context: http , server , location

該指令用於定義知足條件的響應不會被保存到緩存中。在條件字符串中至少有一個條件不爲空或者0，符合這樣條件的響應纔不會被緩存。舉例以下：

proxy_no_cache $cookie_nocache $arg_nocache$arg_comment;
proxy_no_cache $http_pragma    $http_authorization;

其中， cookie_nocache、arg_nocache...皆爲變量，能夠根據你訪問的匹配策略來設置，其值只有2類，0和非0;

訪問匹配策略例如：

if ($request_uri ~ ^/(login|register|password\/reset)/) { set $cookie_nocache 1; }

若是在此鏈式配置中，只要有一個值不爲0，則不會cache；例如：

proxy_no_cache $cookie_nocache(0) $arg_nocache(1) $arg_comment(0)

則不會被cache。`

注：通常會配合proxy_cache_bypass共同使用；

(2)proxy_cache_bypass

Syntax: proxy_cache_bypass string ...;
Default: —
Context: http , server , location

該指令用於定義哪些狀況不從cache讀取，直接從backend獲取資源；配置方式同proxy_no_cache。

(3)proxy_cache_key

Syntax: proxy_cache_key string;
Default: proxy_cache_key $scheme$proxy_host$request_uri;
Context: http, server, location

給緩存數據定義一個鍵，例如

proxy_cache_key 「$host$request_uri $cookie_user」;

默認狀況下，該指令的值的字符串

proxy_cache_key $scheme$proxy_host$uri$is_args$args;

(4)proxy_cache_methods 

Syntax: proxy_cache_methods GET | HEAD | POST ...;
Default: proxy_cache_methods GET HEAD;
Context: http, server, location

該指令用於設置緩存哪些HTTP方法,默認緩存HTTP GET/HEAD方法,不緩存HTTP POST 方法.。

(5)proxy_cache_valid

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

設置不一樣響應碼的緩存時間，當不指定響應碼的時候，例如

proxy_cache_valid 5m;

只對響應碼爲200，301，302的訪問請求資源設置緩存時間，此外能夠個性化定製，例如：

proxy_cache_valid 200 302 10m; 
proxy_cache_valid 301 1h; 
proxy_cache_valid 404 1m; 
proxy_cache_valid any 1m;

此外，還能夠在相應header裏設置優先級更高的緩存有效時間：

• 「X-Accel-Expires」,設置響應的緩存過時時間，以秒爲單位；0爲不緩存；
• 若是沒有設置「X-Accel-Expires」 header，則關於緩存的配置策略可能會在「Expires」或者「Cache-Control」 header中；
• 若是header含有「Set-Cookie」,則響應不會被緩存，相似的配置能夠在「proxy_ignore_header」中可見；
• header包含「Vary」而且設置爲「＊」，則請求不會被緩存，若是「Vary」有具體的值，則對應的請求會被緩存；

(6)proxy_ignore_headers

Syntax:  proxy_ignore_headers field ...;
Default:  —
Context:  http, server, location

不緩存包含在field的響應header，能夠設置的值有：「X-Accel-Redirect」, 「X-Accel-Expires」, 「X-Accel-Limit-Rate」，「X-Accel-Buffering」, 「X-Accel-Charset」, 「Expires」, 「Cache-Control」, 「Set-Cookie」 (0.8.44), and 「Vary」。
若是上述的header field沒有設置爲忽略，則header filed中有「X-Accel-Expires」, 「Expires」, 「Cache-Control」, 「Set-Cookie」, and 「Vary」的話，響應會被緩存。

(7)proxy_cache_min_uses指令

Syntax:  proxy_cache_min_uses number;
Default: proxy_cache_min_uses 1;
Context: http, server, location

該指令用於設置緩存的最小使用次數,默認值爲1

3. nginx緩存擴展

(1)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。舉例以下：

location / {  
    ...  
    proxy_cache_use_stale error timeout http_500 http_502 http_503 http_504;  
}  

如上配置表示，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，則會將這些陳舊版本的文件而不是錯誤信息發送給客戶端。

(2)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。舉例以下：

# 咱們假設每塊硬盤掛載在相應的目錄中：/mnt/disk一、/mnt/disk二、/mnt/disk3

proxy_cache_path /mnt/disk1 levels=1:2 keys_zone=cache_1:256m max_size=1024G use_temp_path=off;
proxy_cache_path /mnt/disk2 levels=1:2 keys_zone=cache_2:256m max_size=1024G use_temp_path=off;
proxy_cache_path /mnt/disk3 levels=1:2 keys_zone=cache_3:256m max_size=1024G use_temp_path=off;

split_clients $request_uri $disk {
    33.3%     1;
    33.3%     2;
    *         3;
}

location / {
    proxy_pass http://backend;
    proxy_cache_key $request_uri;
    proxy_cache cache_$disk;
}

在這份配置中，使用了3個獨立的緩存，每一個緩存專用一塊硬盤，另外，3個獨立的線程池也各自專用一塊硬盤。
緩存之間（其結果就是磁盤之間）的負載均衡使用split_clients模塊，split_clients很是適用於這個任務。
在 proxy_cache_path指令中設置use_temp_path=off，表示NGINX會將臨時文件保存在緩存數據的同一目錄中。這是爲了不在更新緩存時，磁盤之間互相複製響應數據。