15《Nginx 入门教程》Nginx中的缓存与压缩配置

木子教程 05-28 358

前言：

此时各位老铁们对“nginx缓存怎么看”大体比较注重，各位老铁们都需要分析一些“nginx缓存怎么看”的相关资讯。那么小编同时在网络上汇集了一些关于“nginx缓存怎么看””的相关知识，希望你们能喜欢，我们一起来学习一下吧！

1. Nginx中的缓存介绍

由于 Nginx 是在网站的所有其他后台服务的最前线，它接收的请求和流量是后台服务的数倍甚至数十倍之多。因此，用好 Nginx 的缓存功能对于大型网站而言至关重要。Nginx 中的缓存功能优势如下：

提升所有客户端体验有效降低上游服务器的负载减少上游服务器之间的流量消耗

Nginx 的 Web 缓存服务主要由 proxy_cache 相关指令集和 fastcgi_cache 相关指令集构成，前者用于反向代理时，对后端内容源服务器进行缓存，后者主要用于对 FastCGI 的动态程序进行缓存。两者的功能基本上一样。强大的缓存功能也成为了 Nginx 吸引众多用户的重要因素之一。

2. Nginx中缓存指令2.1 expires指令

Nginx 中的 expires 指令通过控制 HTTP 相应中的" Expires" 和 "Cache-Control"的头部值，达到控制浏览器缓存时间的效果。指令格式如下：

Syntax: expires [modified] time;expires epoch | max | off;Default:    expires off;Context: http, server, location, if in location

Nginx 中的时间单位有s(秒), m(分), h(小), d(天)。指令参数说明:

epoch: 指定"Expires"的值为1, 即 January,1970,00:00:01 GMT;max: 指定"Expires"的值为31 December2037 23:59:59GMT, "Cache-Control"的值为10年;-1：指定"Expires"的值为当前服务器时间-1s，即永远过期; off：不修改"Expires"和"Cache-Control"的值time中出现@表示具体的时间，比如@18h30m表示的是下午6点半;

官方的示例如下:

expires    24h;       # 24小时过期expires    modified +24h;expires    @24h;expires    0;         # 不缓存，立即过期expires    -1;        # 用不过期expires    epoch;expires    $expires;

2.2 proxy 模块中的 cache 相关指令

Nginx 的 proxy 模块中定义了许多和 cache 相关的模块，这是配置 http 请求代理的缓存功能。

通常情况下，我们使用 proxy_cache 指令开启 Nginx 缓存功能，用 proxy_cache_path 指令来设置缓存的路径和其他配置。两个指令的用法如下：

Syntax: proxy_cache zone | off;Default: proxy_cache off;Context: http, server, locationSyntax: proxy_cache_path path [levels=levels] [use_temp_path=on|off] keys_zone=name:size [inactive=time] [max_size=size] [manager_files=number] [manager_sleep=time] [manager_threshold=time] [loader_files=number] [loader_sleep=time] [loader_threshold=time] [purger=on|off] [purger_files=number] [purger_sleep=time] [purger_threshold=time];Default: —Context: http代码块1234567

proxy_cache_path 指令中有较多的参数，部分重要参数说明如下:

path: 定义缓存存放的位置;levels: 定义缓存路径的目录等级，最多3级use_temp_path:on: 使用proxy_temp_path定义的目录off:keys_zone:name: 共享内存名size: 共享内存大小max_size: 设置最大的缓存文件大小

其余的重要的缓存指令有:

proxy_cache_key: 配置缓存的关键字，格式如下:

Syntax: proxy_cache_key string;Default: proxy_cache_key $scheme$proxy_host$request_uri;Context: http, server, location代码块123

示例：

proxy_cache_key "$host$request_uri $cookie_user";代码块1

proxy_cache_valid: 配置缓存什么样的响应，缓存多长时间。注意，如果只设置了缓存时间，只缓存只针对相应码200, 301和302的请求。格式如下:

Syntax: proxy_cache_valid [code ...] time;Default: —Context: http, server, location代码块123

示例：

proxy_cache_valid 200 302 10m;proxy_cache_valid 404      1m;# 只设置了缓存时间，只对200，301和302有效proxy_cache_valid 5m;proxy_cache_valid 200 302 10m;proxy_cache_valid 301      1h;# any表示所有相应码proxy_cache_valid any      1m;代码块123456789101112

proxy_cache_methods: 对哪种 method 的请求使用缓存返回响应。

Syntax: proxy_cache_methods GET | HEAD | POST ...;Default: proxy_cache_methods GET HEAD;Context: http, server, location代码块123

3. Nginx中的压缩配置

Nginx 的压缩配置主要是用在与浏览交互中，对网页、css、js等静态资源进行压缩，通过消耗 cpu 的计算资源来节约大量的带宽，提高传输效率，给用户良好的体验。Nginx 中的 ngx_http_gzip_module 就是专门处理这里压缩功能的模块。其中部分重要指如下:

gzip: 是否打开 gzip 压缩功能;

Syntax:	gzip on | off;Default: gzip off;Context: http, server, location, if in location

gzip_buffers: 设置压缩所需要的缓冲区大小;

Syntax:	gzip_buffers number size;Default: gzip_buffers 32 4k|16 8k;Context: http, server, location

gzip_comp_level: 设置压缩级别，从1-9;越大压缩率越高，同时消耗cpu资源也越多;

Syntax:	gzip_comp_level level;Default: gzip_comp_level 1;Context: http, server, location

gzip_types:需要压缩的文件格式 text/html默认会压缩，不用添加;

Syntax:	gzip_types mime-type ...;Default: gzip_types text/html;Context: http, server, location

gzip_min_length: 压缩文件最小大小;

Syntax:	gzip_min_length length;Default: gzip_min_length 20;Context: http, server, location

一个常见的压缩配置如下:

    # 开启gzip压缩    gzip on;    # http的协议版本    gzip_http_version 1.0;    # IE版本1-6不支持gzip压缩，关闭    gzip_disable 'MSIE[1-6].';    #需要压缩的文件格式    gzip_types text/css text/javascript application/javascript image/jpeg image/png image/gif;    #设置为4个8K内存作为压缩结果流缓存    gzip_buffers 4 8k;    #压缩文件最小大小    gzip_min_length 1k;    #压缩级别1-9    gzip_comp_level 9;    #给响应头加个vary，告知客户端能否缓存    gzip_vary on;    #反向代理时使用    gzip_proxied off;

注意： gzip 的开启需适应特定的场景，比如大文件和图片的传输就不是和开启 gzip 功能，压缩效果不明显的同时还白白耗费系统的资源，所以使用时需要慎重考虑。

4. 案例实战4.1 expires 指令用法

首先准备 nginx.conf，中间简单配置几条 expires 指令用作测试:

...http{    server {        listen 8000;        location / {            default_type text/plain;            expires 10m;            #expires -1h;            return 200 '8000, server\n';        }    }}...

下面观察请求结果:

# 使用 expires 10m 配置，可以看到Expires值正好为10分钟后[shen@shen ~]$ curl  -IHTTP/1.1 200 OKServer: nginx/1.17.6Date: Thu, 06 Feb 2020 11:37:17 GMTContent-Type: text/plainContent-Length: 13Connection: keep-aliveExpires: Thu, 06 Feb 2020 11:47:17 GMTCache-Control: max-age=600# 使用 expires -1h 配置, -1h表示环境一个小时前过期了，所以返回Cache-Control的值为no-cache[shen@shen ~]$ curl  -IHTTP/1.1 200 OKServer: nginx/1.17.6Date: Thu, 06 Feb 2020 11:37:32 GMTContent-Type: text/plainContent-Length: 13Connection: keep-aliveExpires: Thu, 06 Feb 2020 10:37:32 GMTCache-Control: no-cache

4.2 proxy_cache 缓存实验

准备好 proxy_cache 缓存相关的配置，如下:

...http {        server {        listen 8000;        location / {            default_type text/plain;            return 200 '8000, server\n';        }    }    server {        listen 8001;        location / {            default_type text/plain;            return 200 '8001, server\n';        }    }    server {        listen 8002;        location / {            default_type text/plain;            return 200 '8002, server\n';        }    }        # 定义上游服务器    upstream backends {        server 127.0.0.1:8000;        server 127.0.0.1:8001;        server 127.0.0.1:8002;    }        # proxy_cache_path 指令    proxy_cache_path /root/test/cache levels=1:2 keys_zone=nginx_cache:10m max_size=10g inactive=60m use_temp_path=off;        server {       listen  80;       location / {          proxy_pass ;          proxy_cache nginx_cache;          # 状态码为200和301的缓存1分钟          proxy_cache_valid 200 301 1m;          # 其余的缓存10分钟          proxy_cache_valid any 10m;          # response响应的头信息中定义缓存的状态（有没有命中）          proxy_cache_key "$host$uri$is_args$args";          expires 1d;          proxy_no_cache $cookie_nocache $arg_nocache $arg_comment;          proxy_no_cache $http_pragma    $http_authorization;          # add_header 响应添加缓冲命中结果          add_header Nginx-Cache "$upstream_cache_status";       }    }...

我们通过 curl 命令向 Nginx 所在主机的 80端请求，第一次请求转发到8000端口，结果被缓存; 第2-3次请求时由缓存返回结果，所以仍然是8000端口的返回；等待超过1分钟后，缓存失效，请求被转发到8001端口进行处理，返回相应结果；最后再次请求80端口，依旧由缓存命中，返回8001端口的响应结果。参看日志记录的 http 请求。

# 第一次请求，转到8000端口响应，然后缓存[shen@shen ~]$ curl , server# 接下来请求全部由缓存命中[shen@shen ~]$ curl , server[shen@shen ~]$ curl , server[shen@shen ~]$ curl , server# 缓存失效，转发到8001端口相应，并缓存结果[shen@shen ~]$ curl , server# 继续命中缓存[shen@shen ~]$ curl , server

查看请求的响应结果:

[root@server sbin]# tail -f ../logs/access.log127.0.0.1 - - [06/Feb/2020:20:14:15 +0800] "GET / HTTP/1.0" 200 13 "-" "curl/7.29.0" "-""-"103.46.244.69 - - [06/Feb/2020:20:14:15 +0800] "GET / HTTP/1.1" 200 13 "-" "curl/7.29.0" "-""MISS"103.46.244.69 - - [06/Feb/2020:20:14:23 +0800] "GET / HTTP/1.1" 200 13 "-" "curl/7.29.0" "-""HIT"103.46.244.69 - - [06/Feb/2020:20:14:26 +0800] "GET / HTTP/1.1" 200 13 "-" "curl/7.29.0" "-""HIT"127.0.0.1 - - [06/Feb/2020:20:16:10 +0800] "GET / HTTP/1.0" 200 13 "-" "curl/7.29.0" "-""-"103.46.244.69 - - [06/Feb/2020:20:16:10 +0800] "GET / HTTP/1.1" 200 13 "-" "curl/7.29.0" "-""EXPIRED"103.46.244.69 - - [06/Feb/2020:20:16:22 +0800] "GET / HTTP/1.1" 200 13 "-" "curl/7.29.0" "-""HIT"代码块12345678910

5. 小结

本节内容主要是介绍 Nginx 中的缓存功能。一个是针对浏览器的缓存控制，另一个是针对上游服务器对 http 请求进行缓存，以减轻上游服务器的负载，这在高流量场景下是非常必要的。接下来，我们完成两个实验，测试前面讲到的缓存指令，并实际观察缓存效果。

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