nginx缓存的原理及配置和nginx的限制访问次数

文章转载地址:https://blog.csdn.net/wangjianno2/article/details/75201020/

一、nginx缓存的原理及配置

1、nginx的缓存简介

nginx的http_proxy模块,可以实现类似于squid的缓存功能。nginx对客户已经访问过的内容在nginx的服务器本地建立副本,这样在一段时间内再次访问该数据时,就不需要通过nginx服务器再次向后端服务器发出请求,所以能减少nginx服务器与后端服务器之间的网络流量,减轻网络拥塞,同时还能减少数据传输延迟,提高用户访问速度。同时,当后端服务器宕机时,nginx服务器上的副本资源还能够回应相关的用户请求,这样能够提高后端服务器的鲁棒性。

2、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配置说明如下:

proxy_cache_path:本地路径,用来设置nginx缓存资源的存放路径。

levels:默认所有缓存文件都放在同一个/mnt/node1/cache下,但是会影响缓存的性能,因此通常会在/mnt/node1/cache/ 目录下建立子目录用来分别存放不同的文件。假设levels=1:2,Nginx为将要缓存的资源生成的            key为f4cd0fbc769e94925ec5540b6a4136d0,那么key的最后一位0,以及倒数第2-3位6d作为两级的子目录,也就是该资源最终会被缓存到/mnt/node1/cache/0/6d目录中。

 keys_zone:在共享内存中设置一块存储区域来存放缓存的key和metadata(类似使用次数),这样nginx可以快速判断一个request是否命中或者未命中缓存,1m可以存储8000个key,10m可以存储80000个key。

max_size:最大的cache空间,如果不指定,会使用掉所有的disk space,当达到配额后,会删除最少使用的cache文件。

inactive:未被访问文件在缓存中保留的时间。本设置中如果120分钟未被访问则不论状态否是expired,缓存控制程序会删掉文件。inactive默认是10分钟。需要注意的是,inactive和expired配置项的含义是不同的,                     expired只是缓存过期,但不会被删除,inactive是删除指定时间内未被访问的缓存文件

use_temp_path   #如果为off,则nginx会将缓存文件直接写入指定的cache文件中,而不是使用temp_path存储,official建议为off,避免文件在不同文件系统中不必要的拷贝

proxy_cache     #启用proxy cache,并指定key_zone。另外,如果proxy_cache off表示关闭掉缓存。


3、缓存的一些其他知识。

a、proxy_cache_use_stale 增强站点容错能力

源站有问题时,nginx可以通过proxy_cache_use_stale指令开启容错能力,即使用缓存内容来响应客户端的请求,如下:

location / {

       ......

       proxy_cache_use_stale error timeout http_500 http_502 http_503 http_504;

   }

如上的配置表示,当作为cache的nginx收到源站返回error、timeout或者其他指定的5XX错误,并且在其缓存中有请求文件的陈旧版本,则会将这些陈旧的文件而不是错误信息发送给客户端。


b、多磁盘分割缓存

使用nginx,不需要建立一个RAID(磁盘阵列)。如果有多个硬盘,nginx可以用来在多个硬盘之间分割缓存,如下:

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;

    }

}

例子中的两个proxy_cache_path定义了两个缓存分属于两个不同的磁盘。split_clients配置部分指定了请求结果的一半在hdb1,另一半在hdb2中缓存,基于#request_uri(请求UEI)变量的哈希值决定了每一个请求使用哪一个缓存,对于指定URI请求结果通常会被缓存在同一个缓存中。

c、缓存命中情况的nginx变量$upstream_cache_status

$upstream_cache_status的可能值有:

MISS    —— 响应在缓存中找不到,所以需要在服务器中取得。这个响应之后可能会被缓存起来

BYPASS  —— 响应来自原始服务器而不是缓存,因为请求匹配了一个proxy_cache_bypass,这个响应之后可能会被缓存起来

EXPIRED —— 缓存中的某一项过期了,来自原始服务器的响应包含最新的内容

STALE   —— 内容陈旧是因为原始服务器不能正确响应。需要配置proxy_cache_use_stale

UPDATING —— 内容过期了,因为相对于之前的请求,响应的入口(entry)已经更新,并且proxy_cache_use_stale的updating已被设置

REVALIDATED —— proxy_cache_revalidate命令被启用,NGINX检测得知当前的缓存内容依然有效(If-Modified-Since或者If-None-Match)

HIT —— 响应包含来自缓存的最新有效的内容

d、http响应头cache-control

当在响应头部中cache-control被配置为private、no-cache、no-store或者set-cookie,不允许代理对资源进行缓存。

e、nginx对缓存的资源会设置一个key,nginx生成的键的默认格式是类似于下面nginx变量的MD5哈希值:$scheme$proxy_host$request_uri,实际的算法比较复杂。为了改变变量作为基础键,可以使用proxy_cache_key命令。

proxy_cache_key $proxy_host$request_uri$cookie_jessionid;


f、缓存指令proxy_cache_valid

为不同的HTTP返回状态码的资源设置不同的缓存时长。

命令格式为:

proxy_cache_valid [code ...] time; 

举例如下:

proxy_cache_valid 200 302 10m;    #为响应码是200和302的资源,设置缓存时长为10分钟

proxy_cache_valid 404      1m;    #为响应码是404的资源,设置的缓存的时长为1分钟

g、缓存清理指令proxy_cache_purge

二、nginx的限制访问次数

未完成。。。。。。

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