NGINX快速入门(05)Nginx静态缓存

Nginx的静态缓存如果利用好,可以极大提高网站的QPS。

 

缓存案例

首先看一个电商页面:

NGINX快速入门(05)Nginx静态缓存

这是一个经典的电商商品页面,上面包含了大量的信息,如果每次都去查这些信息,可以想象响应时间会有多久。可以简单列举一下商品也依赖的数据:

商品详情页HTML页面渲染

价格服务

促销服务

库存状态/配送至服务

广告词服务

预售/秒杀服务

评价服务

试用服务

推荐服务

商品介绍服务

各品类相关的一些特殊服务

等待

 

如果想让这个页面快速加载上面的信息,提高QPS,有两种方法:

1. 采用Ajax 动态加载 价格、广告、库存等服务

2. 采用key value 缓存详情页主体html。

ajax异步可以大大提高页面的性能,但是到一定程度会发现还是有瓶颈,那么我们可以采用类似redis缓存的方式,redis本身支持高并发,我们把百分之99的信息缓存到redis中,还可以进一步提高性能。架构图如下:

NGINX快速入门(05)Nginx静态缓存

但是缓存方案继续走还是有瓶颈。什么原因呢?瓶颈在哪里呢?原因在于一个复杂的页面,主题传输数据量可以达到几百KB,那么在500QPS的程度上,已经接近了千兆网络的极限了,所以内网通信的数据大小也是一个关键。

所以我们可以调整缓存的位置,不要放在后台redis服务上,而是放在Nginx上面。在一定程度上,可以再一次提高并发性能。架构图可以调整为:

NGINX快速入门(05)Nginx静态缓存

从上面看到,nginx去访问本地静态缓存文件,在本地没有的时候,再去访问redis或者数据库,可以再一步提高并发。同样,后台修改了数据,可以去NGINX清除指定的缓存。

上面就是一个nginx缓存提高性能的经典案例。

 

 

 

 

 

缓存基本配置

下面看一下nginx缓存如何配置,第一步,在http元素下添加缓存区声明:

#proxy_cache_path 缓存路径

#levels 缓存层级及目录位数

#keys_zone 缓存区内存大小

#inactive 有效期

#max_size 硬盘大小

第二步,为指定location 设定缓存策略。 

# 指定缓存区

proxy_cache cache_name;

#以全路径md5值做做为Key

proxy_cache_key $host$uri$is_args$args;

#对不同的HTTP状态码设置不同的缓存时间

proxy_cache_valid 200 304 12h;

上面的解释有点抽象,看一下演示,现在http中配置一个缓存区块,首先创建一个缓存目录:

mkdir   -p   /cache/nginx

然后配置nginx,位置在http下:

proxy_cache_path /cache/nginx levels=1:2 keys_zone=cache_nginx:500m inactive=20d max_size=1g;

可以看到,配置的参数名字是proxy_cache_path,缓存的路径是/cache/nginx,levels表示缓存级别,1:2表示有两个级别,第一个级别存储一个字母,第二个级别存储两个字母,如果配置成1:2:2,那么就是三个级别,第一级是一个字母,第二级和第三级都是两个字母,级数越多,目录会越多,就会分撒一些,这样缓存不会集中在一个目录下面,keys_zone设置缓存区名字和大小,cache_nginx是名字,500m自然就是500兆,这样的话热点缓存会放在内存区块里面,inactive表示内存中缓存的有效期,20d表示20天,max_size表示缓存在硬盘中的最大存储,上面的proxy_cache_paht就配置好了。

然后配置缓存的使用,在location下面配置

NGINX快速入门(05)Nginx静态缓存

proxy_cache表示饮用上面缓存的配置,proxy_cache_key表示缓存的key,我们在缓存的时候就会根据这个名称,进行一个md5,然后存储到目录中去,其中$host表示域名,$uri表示除了问号之外的域名信息,$is_args就是问号,$args就是参数。proxy_cache_valid表示哪些情况会进行缓存,我们会对有意义的页面进行缓存,类似404,500之类的就不用了,缓存时间定义为12小时:

 

这样缓存基本就配置完了。我们访问一下链接:

NGINX快速入门(05)Nginx静态缓存

然后进缓存目录看下:

NGINX快速入门(05)Nginx静态缓存

可以看到生成了一个文件夹,进入这个文件夹查看:

NGINX快速入门(05)Nginx静态缓存

还有第二层目录,再次进去

NGINX快速入门(05)Nginx静态缓存

可以看到一个文件,就是我们缓存的文件,文件名字就是我们缓存的key,key的最后一个字母b就是我们第一层文件夹的名字,倒数第二和第三个字符57就是我们看到的第二层文件夹的名字,就是这样根据key可以把文件进行分散,我们的访问路径是www.test.com/hello,那么我们md5看一下:

NGINX快速入门(05)Nginx静态缓存

可以看到正是文件的名字,查看一下文件的内容:

NGINX快速入门(05)Nginx静态缓存

可以看到内容确实和我们刚才的访问有关。这样我们就成功缓存了一个静态页面数据!

 

 

 

 

 

缓存更新

数据有更新的时候,需要清除nginx的缓存,该功能可以采用第三方模块 ngx_cache_purge 实现。为nginx 添加 ngx_cache_purge  模块,首先下载模块:

wget  http://labs.frickle.com/files/ngx_cache_purge-2.3.tar.gz

 

NGINX快速入门(05)Nginx静态缓存

然后解压:

NGINX快速入门(05)Nginx静态缓存

在第一个文章Nginx安装中,我们说过如何基于参数的形式安装,比如下面的命令:

./configure --prefix=/usr/local/nginx --with-http_stub_status_module --with-http_ssl_module --with-debug

我们增加一个第三方模块,需要基于参数的形式,从新安装,需要在命令中加一个参数,路径根据自己的解压路径调整:

./configure --prefix=/usr/local/nginx --with-http_stub_status_module --with-http_ssl_module --with-debug  --add-module=/packages/ngx_cache_purge-2.3

具体重新安装步骤,可以参考第一篇文章,安装成功后查看已经安装的模块:

./sbin/nginx -V

NGINX快速入门(05)Nginx静态缓存

可以看到包含了我们下载的模块。

 

接下来配置清除缓存的内容,

NGINX快速入门(05)Nginx静态缓存

重新配置了一个location  路径为clear开头,deny all表示拒绝所有访问,因为清除缓存肯定需要特殊权限,allow表示允许特定的ip访问,只有这个ip有权限清除缓存。proxy_cache_purge表示配置要清除的缓存 ,后面跟缓存块名字和路径,注意uri需要换成1,因为清除缓存的链接本身需要剔除。下面重新启动nginx,然后访问清除缓存的链接:

NGINX快速入门(05)Nginx静态缓存

可以看到,清除缓存的链接是我们正常路径的中间,也就是域名后面加了一个clear,清除的缓存的路径和key也打印在了页面上,如果再次访问,会报404:

NGINX快速入门(05)Nginx静态缓存

只有配置好的路径可以访问,其它电脑访问会显示禁止:

NGINX快速入门(05)Nginx静态缓存

上面是一些缓存的操作。