Nginx的Web缓存服务与新浪网的开源NCACHE模块

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什么是 web 缓存
Web 缓存位于内容源 web 服务器和客户端之间，当用户访问一个 URL 时，web 缓存服务器回去后端 web 源服务器取回要输出的内容，然后，当下一个请求到来时，如果访问的是相同的 URL，web 缓存服务器直接输出内容给客户端，而不是像源服务器再次发送请求。web 缓存降低了内容源 web 服务器、数据库的负载，减轻了网络延迟，提高了用户的响应速度，增强了用户体验。
最著名的还要数 Squid Cache，其主要在 Unix 一类系统运行。

Nginx 的 Web 缓存服务
Nginx 从 0.7.48 后支持类似于 Squid 的缓存模块。这个缓存是把 URL 及相关组合当做 key，用 md5 算法对 key 进行希哈，得到硬盘上对应的希哈路径，从而将缓存内容保存在该目录内。支持任意 URL 链接。同时也支持 404/301/302 这样的非 200 状态码。
Nginx 的 Web 缓存服务主要用于 proxy_cache 相关指令集和 fastcgi 相关指令集构成，前者用于反向代理时，对后端内容源进行缓存，后者主要用于对 FastCDI 的动态程序进行缓存。两者功能基本一样。

proxy_cache 相关指令集
1、proxy_cache 指令
语法：proxy_cache zone_name;
默认值：none
使用环境：http,server,location
该指令用于设置那个缓存区将被应用，zone_name 的值为 proxy_cache_path 指令创建的缓存区明称。
2、proxy_cache_path 指令
语法：proxy_cache_path path[levels=number] keys_zone=zone_name:zone_size[incative=time] [max_size=size];
默认值：none
使用环境：HTTP
eg：
proxy_cache_path /data0/proxy_cache_dir levels=1:2 keys_zone=cache_one: 500m inactive=1d max_size=30g;
注意该指令只能在 http 标签内配置，levels 指定该缓存有两层 hash 目录，第一层为 1 个字母，第二层为 2 个字母，保存文件名类似于 /data0/proxy_cache_dir/c/29/fdg35415fg35f4gsdf2g1535gh465h;key_zone 参数用来为缓存区起名，500m 指定内存空间大小为 500MB；inactive 的 1d 是如果缓存数据在 1 天之内没有被访问，将被删除；max_size 的 30g 是指硬盘的缓存空间为 30GB。
3proxy_cache_methods 指令
语法：proxy_cache_methods [GET HEAD POST];
默认值：proxy_cache_methods GET HEAD;
使用环境：http，server，location
该指令用于设置用于缓存那些 HTTP 方法，默认缓存 HTTP GET/HEAD 方法，不缓存 HTTP POST 方法。
4proxy_cache_min_uses 指令
语法：proxy_cache_min_uses the_number；
默认值：proxy_cache_min_uses 1；
使用环境：http，server，location
该指令设置缓存最小的使用次数，默认值是 1.
5、proxy_cache_valid 指令
语法：proxy_cache_valid reply_code [reply_code…]time;
默认值：none
使用环境：http，server，location
该指令用于对不同的返回状态码的 URL 设置不同的缓存时间，例如：
proxy_cache_valid 200 302 10m；
proxy_cache_valid 404 1m;
如果不指定状态吗，直接指定时间，则只有 200、301、302 状态的 URL 缓存 5 分钟。
6、proxy_cache_key 指令
语法：proxy_cache_key line;
默认值：none
使用环境：http，server，location
该指令用来设置 web 缓存的 key 值，Nginx 根据 key 值 md5 希哈存储缓存。一般根据‘$host(域名)、$request_uri(请求路径)’等组合变量合成 proxy_cache_key. 例如：proxy_cache_key “$host:$server_port$uri$is_args$args”;

proxy_cache 完整示例
su
yum -y install pcre// 安装 pcre
wget http://labs.frickle.com/files/ngx_cache_purge-2.3.tar.gz
tar zxvf ngx_cache_purge-2.3.tar.gz// 获取 nginx_cache_purge
cd nginx-1.6.3// 进入你的 nginx 文件目录（nginx 安装请参考前面的博客）
./configure –user=www –group=www –addmodule=../ngx_cache_purge-2.3 –prefix=/usr/local/webserver/nginx –with-http_stub_status_module –with-http_ssl_module
配置 nginx.conf
cd /usr/local/webserver/nginx/conf

#user www www;
worker_processes 1;

#error_log logs/error.log;
#error_log logs/error.log notice;
#error_log logs/error.log info;

#pid logs/nginx.pid;

events {
use epoll;
worker_connections 1024;
}

http {
include mime.types;
default_type application/octet-stream;

#log_format main ‘$remote_addr – $remote_user [$time_local] “$request” ‘
# ‘$status $body_bytes_sent “$http_referer” ‘
# ‘”$http_user_agent” “$http_x_forwarded_for”‘;

#access_log logs/access.log main;

#charset utf-8;

server_name_hash_bucket_size 128;
client_header_buffer_size 32k;
large_client_header_buffers 4 32k;

sendfile on;
#tcp_nopush on;

keepalive_timeout 30;

tcp_nodely on;

proxy_temp_path /data0/proxy_temp_path;

proxy_temp_path /data0/proxy_temp_path levels=1:2 key_zone=cache_one:200m inactive=1d max_size=30g;
upstream my_sever_pool{
server 192.168.1.2:80 weight=1 max_fails=2 fail_timeout=30s;
server 192.168.1.3:80 weight=1 max_fails=2 fail_timeout=30s;
server 192.168.1.4:80 weight=1 max_fails=2 fail_timeout=30s;

}

#gzip on;

server {
listen 80;
server_name localhost;

#charset koi8-r;

#access_log logs/host.access.log main;

location / {
proxy_set_header Host $host;
proxy_set_header X-Forward-For $remote_addr;
proxy_pass http://my_server_pool;
# root html;
#index index.html index.htm;
}
location ~ .*\.(gif|jpg|jpeg|png|bmp|swf|js|css)$
{
#使用 web 缓存区 cache_one
proxy_cache cache_one;

#对不同状态码设置不同缓存时间
proxy_cache_valid 200 304 12h;
proxy_cache_valid 301 302 1m;
proxy_cache_valid any im;
#设置 web 缓存的 key 值，nginx 根据 key 值 md5 希哈存储缓存，这里根据“域名 /URL 参数”组合成 key。
proxy_cache_key $host$uri$is_args$args;
#反向代理，访问后端内容源服务器
proxy_set_header Host $host;
proxy_set_header X-Forwarded-For $remote_addr;
proxy_pass http:my_server_pool;
}
#用于清除缓存，假设一个 URL 为 http://my.domain.com/text.gif 通过访问 http://my.domain.com/purge/test.gif 可以清除该 URK 缓存。
location ~ /purge(/.*)
{
#设定只允许指定的 IP 或 IP 段才可以清除 URL 缓存。
allow 127.0.0.1
allow 192.168.0.0/16;
deny all;
proxy_cache_purge cache_one $shot$1$is-args$args;
}
access_log 0ff

#error_page 404 /404.html;

# redirect server error pages to the static page /50x.html
#
error_page 500 502 503 504 /50x.html;
location = /50x.html {
root html;
}

# proxy the PHP scripts to Apache listening on 127.0.0.1:80
#
#location ~ \.php$ {
# proxy_pass http://127.0.0.1;
#}

# pass the PHP scripts to FastCGI server listening on 127.0.0.1:9000
#
#location ~ \.php$ {
# root html;
# fastcgi_pass 127.0.0.1:9000;
# fastcgi_index index.php;
# fastcgi_param SCRIPT_FILENAME /scripts$fastcgi_script_name;
# include fastcgi_params;
#}

# deny access to .htaccess files, if Apache’s document root
# concurs with nginx’s one
#
#location ~ /\.ht {
# deny all;
#}
}

# another virtual host using mix of IP-, name-, and port-based configuration
#
#server {
# listen 8000;
# listen somename:8080;
# server_name somename alias another.alias;

# location / {
# root html;
# index index.html index.htm;
# }
#}

# HTTPS server
#
#server {
# listen 443 ssl;
# server_name localhost;

# ssl_certificate cert.pem;
# ssl_certificate_key cert.key;

# ssl_session_cache shared:SSL:1m;
# ssl_session_timeout 5m;

# ssl_ciphers HIGH:!aNULL:!MD5;
# ssl_prefer_server_ciphers on;

# location / {
# root html;
# index index.html index.htm;
# }
#}

}

更多 Nginx 相关教程见以下内容：

CentOS 6.2 实战部署 Nginx+MySQL+PHP http://www.linuxidc.com/Linux/2013-09/90020.htm

使用 Nginx 搭建 WEB 服务器 http://www.linuxidc.com/Linux/2013-09/89768.htm

搭建基于 Linux6.3+Nginx1.2+PHP5+MySQL5.5 的 Web 服务器全过程 http://www.linuxidc.com/Linux/2013-09/89692.htm

CentOS 6.3 下 Nginx 性能调优 http://www.linuxidc.com/Linux/2013-09/89656.htm