Nginx负载均衡

负载均衡概述

早期的网站流量和业务功能都比较简单单台服务器足以满足基本的需求但是随着互联网的发展业务流量越来越大并且业务逻辑也跟着越来越复杂单台服务器的性能及单点故障问题就凸显出来了因此需要多台服务器进行性能的水平扩展及避免单点故障出现。那么如何将不同用户的请求流量分发到不同的服务器上呢

负载均衡的原理及处理流程

系统的扩展可以分为纵向扩展和横向扩展。

纵向扩展是从单机的角度出发通过增加系统的硬件处理能力来提升服务器的处理能力

横向扩展是通过添加机器来满足大型网站服务的处理能力。

这里面涉及到两个重要的角色分别是"应用集群"和"负载均衡器"。

应用集群将同一应用部署到多台机器上组成处理集群接收负载均衡设备分发的请求进行处理并返回响应的数据。

负载均衡器:将用户访问的请求根据对应的负载均衡算法分发到集群中的一台服务器进行处理。

负载均衡的作用

1、解决服务器的高并发压力提高应用程序的处理性能。

2、提供故障转移实现高可用。

3、通过添加或减少服务器数量增强网站的可扩展性。

4、在负载均衡器上进行过滤可以提高系统的安全性。

负载均衡常用的处理方式

方式一:用户手动选择

这种方式比较原始只要实现的方式就是在网站主页上面提供不同线路、不同服务器链接方式让用户来选择自己访问的具体服务器来实现负载均衡。

方式二:DNS轮询方式

DNS

域名系统服务协议DNS是一种分布式网络目录服务主要用于域名与 IP 地址的相互转换。

大多域名注册商都支持对同一个主机名添加多条A记录这就是DNS轮询DNS服务器将解析请求按照A记录的顺序随机分配到不同的IP上这样就能完成简单的负载均衡。DNS轮询的成本非常低在一些不重要的服务器被经常使用。

如下是我们为某一个域名添加的IP地址用2台服务器来做负载均衡。

验证:

ping www.nginx521.cn

清空本地的dns缓存

ipconfig/flushdns

我们发现使用DNS来实现轮询不需要投入过多的成本虽然DNS轮询成本低廉但是DNS负载均衡存在明显的缺点。

1.可靠性低

假设一个域名DNS轮询多台服务器如果其中的一台服务器发生故障那么所有的访问该服务器的请求将不会有所回应即使你将该服务器的IP从DNS中去掉但是由于各大宽带接入商将众多的DNS存放在缓存中以节省访问时间导致DNS不会实时更新。所以DNS轮流上一定程度上解决了负载均衡问题但是却存在可靠性不高的缺点。

2.负载均衡不均衡

DNS负载均衡采用的是简单的轮询负载算法不能区分服务器的差异不能反映服务器的当前运行状态不能做到为性能好的服务器多分配请求另外本地计算机也会缓存已经解析的域名到IP地址的映射这也会导致使用该DNS服务器的用户在一定时间内访问的是同一台Web服务器从而引发Web服务器减的负载不均衡。

负载不均衡则会导致某几台服务器负荷很低而另外几台服务器负荷确很高处理请求的速度慢配置高的服务器分配到的请求少而配置低的服务器分配到的请求多。

方式三:四/七层负载均衡

介绍四/七层负载均衡之前我们先了解一个概念OSI(open system interconnection),叫开放式系统互联模型这个是由国际标准化组织ISO指定的一个不基于具体机型、操作系统或公司的网络体系结构。该模型将网络通信的工作分为七层。

应用层为应用程序提供网络服务。

表示层对数据进行格式化、编码、加密、压缩等操作。

会话层建立、维护、管理会话连接。

传输层建立、维护、管理端到端的连接常见的有TCP/UDP。

网络层IP寻址和路由选择

数据链路层控制网络层与物理层之间的通信。

物理层比特流传输。

所谓四层负载均衡指的是OSI七层模型中的传输层主要是基于IP+PORT的负载均衡

实现四层负载均衡的方式
硬件F5 BIG-IP、Radware等
软件LVS、Nginx、Hayproxy等

所谓的七层负载均衡指的是在应用层主要是基于虚拟的URL或主机IP的负载均衡

实现七层负载均衡的方式
软件Nginx、Hayproxy等

四层和七层负载均衡的区别

四层负载均衡数据包是在底层就进行了分发而七层负载均衡数据包则在最顶端进行分发所以四层负载均衡的效率比七层负载均衡的要高。
四层负载均衡不识别域名而七层负载均衡识别域名。

处理四层和七层负载以为其实还有二层、三层负载均衡二层是在数据链路层基于mac地址来实现负载均衡三层是在网络层一般采用虚拟IP地址的方式实现负载均衡。

实际环境采用的模式

四层负载(LVS)+七层负载(Nginx)

Nginx七层负载均衡

Nginx要实现七层负载均衡需要用到proxy_pass代理模块配置。Nginx默认安装支持这个模块我们不需要再做任何处理。Nginx的负载均衡是在Nginx的反向代理基础上把用户的请求根据指定的算法分发到一组【upstream虚拟服务池】。

Nginx七层负载均衡的指令

upstream指令

该指令是用来定义一组服务器它们可以是监听不同端口的服务器并且也可以是同时监听TCP和Unix socket的服务器。服务器可以指定不同的权重默认为1。

语法	upstream name {…}
默认值	—
位置	http

server指令

该指令用来指定后端服务器的名称和一些参数可以使用域名、IP、端口或者unix socket

语法	server name [paramerters]
默认值	—
位置	upstream

Nginx七层负载均衡的实现流程

服务端设置

server {
    listen   9001;
    server_name localhost;
    default_type text/html;
    location /{
    	return 200 '<h1>192.168.200.146:9001</h1>';
    }
}
server {
    listen   9002;
    server_name localhost;
    default_type text/html;
    location /{
    	return 200 '<h1>192.168.200.146:9002</h1>';
    }
}
server {
    listen   9003;
    server_name localhost;
    default_type text/html;
    location /{
    	return 200 '<h1>192.168.200.146:9003</h1>';
    }
}

负载均衡器设置

upstream backend{
	server 192.168.200.146:9091;
	server 192.168.200.146:9092;
	server 192.168.200.146:9093;
}
server {
	listen 8083;
	server_name localhost;
	location /{
		proxy_pass http://backend;
	}
}

负载均衡状态

代理服务器在负责均衡调度中的状态有以下几个

状态	概述
down	当前的server暂时不参与负载均衡
backup	预留的备份服务器
max_fails	允许请求失败的次数
fail_timeout	经过max_fails失败后, 服务暂停时间
max_conns	限制最大的接收连接数

down

down:将该服务器标记为永久不可用那么该代理服务器将不参与负载均衡。

upstream backend{
	server 192.168.200.146:9001 down;
	server 192.168.200.146:9002
	server 192.168.200.146:9003;
}
server {
	listen 8083;
	server_name localhost;
	location /{
		proxy_pass http://backend;
	}
}

该状态一般会对需要停机维护的服务器进行设置。

backup

backup:将该服务器标记为备份服务器当主服务器不可用时将用来传递请求。

upstream backend{
	server 192.168.200.146:9001 down;
	server 192.168.200.146:9002 backup;
	server 192.168.200.146:9003;
}
server {
	listen 8083;
	server_name localhost;
	location /{
		proxy_pass http://backend;
	}
}

此时需要将9094端口的访问禁止掉来模拟下唯一能对外提供访问的服务宕机以后backup的备份服务器就要开始对外提供服务此时为了测试验证我们需要使用防火墙来进行拦截。

介绍一个工具firewall-cmd,该工具是Linux提供的专门用来操作firewall的。

查询防火墙中指定的端口是否开放

firewall-cmd --query-port=9001/tcp

如何开放一个指定的端口

firewall-cmd --permanent --add-port=9002/tcp

批量添加开发端口

firewall-cmd --permanent --add-port=9001-9003/tcp

如何移除一个指定的端口

firewall-cmd --permanent --remove-port=9003/tcp

重新加载

firewall-cmd --reload

其中

​ --permanent表示设置为持久

​ --add-port表示添加指定端口

​ --remove-port表示移除指定端口

max_conns

max_conns=number:用来设置代理服务器同时活动链接的最大数量默认为0表示不限制使用该配置可以根据后端服务器处理请求的并发量来进行设置防止后端服务器被压垮。

max_fails和fail_timeout

max_fails=number:设置允许请求代理服务器失败的次数默认为1。

fail_timeout=time:设置经过max_fails失败后服务暂停的时间默认是10秒。

upstream backend{
	server 192.168.200.133:9001 down;
	server 192.168.200.133:9002 backup;
	server 192.168.200.133:9003 max_fails=3 fail_timeout=15;
}
server {
	listen 8083;
	server_name localhost;
	location /{
		proxy_pass http://backend;
	}
}

负载均衡策略

介绍完Nginx负载均衡的相关指令后我们已经能实现将用户的请求分发到不同的服务器上那么除了采用默认的分配方式以外我们还能采用什么样的负载算法?

Nginx的upstream支持如下六种方式的分配算法分别是:

算法名称	说明
轮询	默认方式
weight	权重方式
ip_hash	依据ip分配方式
least_conn	依据最少连接方式
url_hash	依据URL分配方式
fair	依据响应时间方式

轮询

是upstream模块负载均衡默认的策略。每个请求会按时间顺序逐个分配到不同的后端服务器。轮询不需要额外的配置。

upstream backend{
	server 192.168.200.146:9001 weight=1;
	server 192.168.200.146:9002;
	server 192.168.200.146:9003;
}
server {
	listen 8083;
	server_name localhost;
	location /{
		proxy_pass http://backend;
	}
}

weight加权[加权轮询]

weight=number:用来设置服务器的权重默认为1权重数据越大被分配到请求的几率越大该权重值主要是针对实际工作环境中不同的后端服务器硬件配置进行调整的所有此策略比较适合服务器的硬件配置差别比较大的情况。

upstream backend{
	server 192.168.200.146:9001 weight=10;
	server 192.168.200.146:9002 weight=5;
	server 192.168.200.146:9003 weight=3;
}
server {
	listen 8083;
	server_name localhost;
	location /{
		proxy_pass http://backend;
	}
}

ip_hash

当对后端的多台动态应用服务器做负载均衡时ip_hash指令能够将某个客户端IP的请求通过哈希算法定位到同一台后端服务器上。这样当来自某一个IP的用户在后端Web服务器A上登录后在访问该站点的其他URL能保证其访问的还是后端web服务器A。

语法	ip_hash;
默认值	—
位置	upstream

upstream backend{
	ip_hash;
	server 192.168.200.146:9001;
	server 192.168.200.146:9002;
	server 192.168.200.146:9003;
}
server {
	listen 8083;
	server_name localhost;
	location /{
		proxy_pass http://backend;
	}
}

需要额外多说一点的是使用ip_hash指令无法保证后端服务器的负载均衡可能导致有些后端服务器接收到的请求多有些后端服务器接收的请求少而且设置后端服务器权重等方法将不起作用。

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-IVr04zU2-1675924696467)(https://gitee.com/cy_hd/images/raw/master/blog/20230209143623.png)]

least_conn

最少连接把请求转发给连接数较少的后端服务器。轮询算法是把请求平均的转发给各个后端使它们的负载大致相同但是有些请求占用的时间很长会导致其所在的后端负载较高。这种情况下least_conn这种方式就可以达到更好的负载均衡效果。

upstream backend{
	least_conn;
	server 192.168.200.146:9001;
	server 192.168.200.146:9002;
	server 192.168.200.146:9003;
}
server {
	listen 8083;
	server_name localhost;
	location /{
		proxy_pass http://backend;
	}
}

此负载均衡策略适合请求处理时间长短不一造成服务器过载的情况。

url_hash

按访问url的hash结果来分配请求使每个url定向到同一个后端服务器要配合缓存命中来使用。同一个资源多次请求可能会到达不同的服务器上导致不必要的多次下载缓存命中率不高以及一些资源时间的浪费。而使用url_hash可以使得同一个url也就是同一个资源请求会到达同一台服务器一旦缓存住了资源再此收到请求就可以从缓存中读取。

upstream backend{
	hash &request_uri;
	server 192.168.200.146:9001;
	server 192.168.200.146:9002;
	server 192.168.200.146:9003;
}
server {
	listen 8083;
	server_name localhost;
	location /{
		proxy_pass http://backend;
	}
}

访问如下地址

http://192.168.200.133:8083/a
http://192.168.200.133:8083/b
http://192.168.200.133:8083/c

fair

fair采用的不是内建负载均衡使用的轮换的均衡算法而是可以根据页面大小、加载时间长短智能的进行负载均衡。那么如何使用第三方模块的fair负载均衡策略。

upstream backend{
	fair;
	server 192.168.200.146:9001;
	server 192.168.200.146:9002;
	server 192.168.200.146:9003;
}
server {
	listen 8083;
	server_name localhost;
	location /{
		proxy_pass http://backend;
	}
}

但是如何直接使用会报错因为fair属于第三方模块实现的负载均衡。需要添加nginx-upstream-fair,如何添加对应的模块:

1. 下载nginx-upstream-fair模块

下载地址为:
	https://github.com/gnosek/nginx-upstream-fair

2. 将下载的文件上传到服务器并进行解压缩

unzip nginx-upstream-fair-master.zip

3. 重命名资源

mv nginx-upstream-fair-master fair

4. 使用./configure命令将资源添加到Nginx模块中

./configure --add-module=/root/fair

5. 编译

make

编译可能会出现如下错误ngx_http_upstream_srv_conf_t结构中缺少default_port

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-BKxI33b2-1675924696469)(https://gitee.com/cy_hd/images/raw/master/blog/20230209143626.png)]

解决方案:

在Nginx的源码中 src/http/ngx_http_upstream.h,找到ngx_http_upstream_srv_conf_s在模块中添加添加default_port属性

in_port_t	   default_port

然后再进行make.

6. 更新Nginx

​ 6.1 将sbin目录下的nginx进行备份

mv /usr/local/nginx/sbin/nginx /usr/local/nginx/sbin/nginxold

​ 6.2 将安装目录下的objs中的nginx拷贝到sbin目录

cd objs
cp nginx /usr/local/nginx/sbin

​ 6.3 更新Nginx

cd ../
make upgrade

7. 编译测试使用Nginx

上面介绍了Nginx常用的负载均衡的策略有人说是5种是把轮询和加权轮询归为一种也有人说是6种。那么在咱们以后的开发中到底使用哪种这个需要根据实际项目的应用场景来决定的。

负载均衡案例

案例一对所有请求实现一般轮询规则的负载均衡

upstream backend{
	server 192.168.200.146:9001;
	server 192.168.200.146:9002;
	server 192.168.200.146:9003;
}
server {
	listen 8083;
	server_name localhost;
	location /{
		proxy_pass http://backend;
	}
}

案例二对所有请求实现加权轮询规则的负载均衡

upstream backend{
	server 192.168.200.146:9001 weight=7;
	server 192.168.200.146:9002 weight=5;
	server 192.168.200.146:9003 weight=3;
}
server {
	listen 8083;
	server_name localhost;
	location /{
		proxy_pass http://backend;
	}
}

案例三对特定资源实现负载均衡

upstream videobackend{
	server 192.168.200.146:9001;
	server 192.168.200.146:9002;
}
upstream filebackend{
	server 192.168.200.146:9003;
	server 192.168.200.146:9004;
}
server {
	listen 8084;
	server_name localhost;
	location /video/ {
		proxy_pass http://videobackend;
	}
	location /file/ {
		proxy_pass http://filebackend;
	}
}

案例四对不同域名实现负载均衡

upstream itcastbackend{
	server 192.168.200.146:9001;
	server 192.168.200.146:9002;
}
upstream itheimabackend{
	server 192.168.200.146:9003;
	server 192.168.200.146:9004;
}
server {
	listen	8085;
	server_name www.itcast.cn;
	location / {
		proxy_pass http://itcastbackend;
	}
}
server {
	listen	8086;
	server_name www.itheima.cn;
	location / {
		proxy_pass http://itheimabackend;
	}
}

案例五实现带有URL重写的负载均衡

upstream backend{
	server 192.168.200.146:9001;
	server 192.168.200.146:9002;
	server 192.168.200.146:9003;
}
server {
	listen	80;
	server_name localhost;
	location /file/ {
		rewrite ^(/file/.*) /server/$1 last;
	}
	location / {
		proxy_pass http://backend;
	}
}

Nginx四层负载均衡

Nginx在1.9之后增加了一个stream模块用来实现四层协议的转发、代理、负载均衡等。stream模块的用法跟http的用法类似允许我们配置一组TCP或者UDP等协议的监听然后通过proxy_pass来转发我们的请求通过upstream添加多个后端服务实现负载均衡。

四层协议负载均衡的实现一般都会用到LVS、HAProxy、F5等要么很贵要么配置很麻烦而Nginx的配置相对来说更简单更能快速完成工作。

添加stream模块的支持

Nginx默认是没有编译这个模块的需要使用到stream模块那么需要在编译的时候加上--with-stream。

完成添加--with-stream的实现步骤:

》将原有/usr/local/nginx/sbin/nginx进行备份
》拷贝nginx之前的配置信息
》在nginx的安装源码进行配置指定对应模块  ./configure --with-stream
》通过make模板进行编译
》将objs下面的nginx移动到/usr/local/nginx/sbin下
》在源码目录下执行  make upgrade进行升级这个可以实现不停机添加新模块的功能

Nginx四层负载均衡的指令

stream指令

该指令提供在其中指定流服务器指令的配置文件上下文。和http指令同级。

语法	stream { … }
默认值	—
位置	main

upstream指令

该指令和http的upstream指令是类似的。

四层负载均衡的案例

需求分析

实现步骤

(1)准备Redis服务器,在一条服务器上准备三个Redis端口分别是6379,6378

1.上传redis的安装包redis-4.0.14.tar.gz

2.将安装包进行解压缩

tar -zxf redis-4.0.14.tar.gz

3.进入redis的安装包

cd redis-4.0.14

4.使用make和install进行编译和安装

make PREFIX=/usr/local/redis/redis01 install

5.拷贝redis配置文件redis.conf到/usr/local/redis/redis01/bin目录中

cp redis.conf	/usr/local/redis/redis01/bin

6.修改redis.conf配置文件

port  6379      #redis的端口
daemonize yes   #后台启动redis

7.将redis01复制一份为redis02

cd /usr/local/redis
cp -r redis01 redis02

8.将redis02文件文件夹中的redis.conf进行修改

port  6378      #redis的端口
daemonize yes   #后台启动redis

9.分别启动即可获取两个Redis.并查看

ps -ef | grep redis

使用Nginx将请求分发到不同的Redis服务器上。

(2)准备Tomcat服务器.

1.上传tomcat的安装包apache-tomcat-8.5.56.tar.gz

2.将安装包进行解压缩

tar -zxf apache-tomcat-8.5.56.tar.gz

3.进入tomcat的bin目录

cd apache-tomcat-8.5.56/bin
./startup

nginx.conf配置

stream {
        upstream redisbackend {
                server 192.168.200.146:6379;
                server 192.168.200.146:6378;
        }
        upstream tomcatbackend {
        		server 192.168.200.146:8080;
        }
        server {
                listen  81;
                proxy_pass redisbackend;
        }
        server {
        		listen	82;
        		proxy_pass tomcatbackend;
        }
}

访问测试。

Nginx缓存集成

缓存的概念

缓存就是数据交换的缓冲区(称作:Cache),当用户要获取数据的时候会先从缓存中去查询获取数据如果缓存中有就会直接返回给用户如果缓存中没有则会发请求从服务器重新查询数据将数据返回给用户的同时将数据放入缓存下次用户就会直接从缓存中获取数据。

缓存其实在很多场景中都有用到比如

场景	作用
操作系统磁盘缓存	减少磁盘机械操作
数据库缓存	减少文件系统的IO操作
应用程序缓存	减少对数据库的查询
Web服务器缓存	减少对应用服务器请求次数
浏览器缓存	减少与后台的交互次数

缓存的优点

​ 1.减少数据传输节省网络流量加快响应速度提升用户体验

​ 2.减轻服务器压力

​ 3.提供服务端的高可用性

缓存的缺点

​ 1.数据的不一致

​ 2.增加成本

本次课程注解讲解的是Nginx,Nginx作为web服务器Nginx作为Web缓存服务器它介于客户端和应用服务器之间当用户通过浏览器访问一个URL时web缓存服务器会去应用服务器获取要展示给用户的内容将内容缓存到自己的服务器上当下一次请求到来时如果访问的是同一个URLweb缓存服务器就会直接将之前缓存的内容返回给客户端而不是向应用服务器再次发送请求。web缓存降低了应用服务器、数据库的负载减少了网络延迟提高了用户访问的响应速度增强了用户的体验。

Nginx的web缓存服务

Nginx是从0.7.48版开始提供缓存功能。Nginx是基于Proxy Store来实现的其原理是把URL及相关组合当做Key,在使用MD5算法对Key进行哈希得到硬盘上对应的哈希目录路径从而将缓存内容保存在该目录中。它可以支持任意URL连接同时也支持404/301/302这样的非200状态码。Nginx即可以支持对指定URL或者状态码设置过期时间也可以使用purge命令来手动清除指定URL的缓存。

Nginx缓存设置的相关指令

Nginx的web缓存服务主要是使用ngx_http_proxy_module模块相关指令集来完成接下来我们把常用的指令来进行介绍下。

proxy_cache_path

该指定用于设置缓存文件的存放路径

语法	proxy_cache_path path [levels=number] keys_zone=zone_name:zone_size [inactive=time][max_size=size];
默认值	—
位置	http

path:缓存路径地址,如

/usr/local/proxy_cache

levels: 指定该缓存空间对应的目录最多可以设置3层每层取值为1|2如 :

levels=1:2   缓存空间有两层目录第一次是1个字母第二次是2个字母
举例说明:
itheima[key]通过MD5加密以后的值为 43c8233266edce38c2c9af0694e2107d
levels=1:2   最终的存储路径为/usr/local/proxy_cache/d/07
levels=2:1:2 最终的存储路径为/usr/local/proxy_cache/7d/0/21
levels=2:2:2 最终的存储路径为??/usr/local/proxy_cache/7d/10/e2

keys_zone:用来为这个缓存区设置名称和指定大小如

keys_zone=itcast:200m  缓存区的名称是itcast,大小为200M,1M大概能存储8000个keys

inactive:指定缓存的数据多次时间未被访问就将被删除如

inactive=1d   缓存数据在1天内没有被访问就会被删除

max_size:设置最大缓存空间如果缓存空间存满默认会覆盖缓存时间最长的资源如:

max_size=20g

配置实例:

http{
	proxy_cache_path /usr/local/proxy_cache keys_zone=itcast:200m  levels=1:2:1 inactive=1d max_size=20g;
}

proxy_cache

该指令用来开启或关闭代理缓存如果是开启则自定使用哪个缓存区来进行缓存。

语法	proxy_cache zone_name|off;
默认值	proxy_cache off;
位置	http、server、location

zone_name指定使用缓存区的名称

proxy_cache_key

该指令用来设置web缓存的key值Nginx会根据key值MD5哈希存缓存。

语法	proxy_cache_key key;
默认值	proxy_cache_key $scheme$proxy_host$request_uri;
位置	http、server、location

proxy_cache_valid

该指令用来对不同返回状态码的URL设置不同的缓存时间

语法	proxy_cache_valid [code …] time;
默认值	—
位置	http、server、location

如

proxy_cache_valid 200 302 10m;
proxy_cache_valid 404 1m;
为200和302的响应URL设置10分钟缓存为404的响应URL设置1分钟缓存
proxy_cache_valid any 1m;
对所有响应状态码的URL都设置1分钟缓存

proxy_cache_min_uses

该指令用来设置资源被访问多少次后被缓存

语法	proxy_cache_min_uses number;
默认值	proxy_cache_min_uses 1;
位置	http、server、location

proxy_cache_methods

该指令用户设置缓存哪些HTTP方法

语法	proxy_cache_methods GET|HEAD|POST;
默认值	proxy_cache_methods GET HEAD;
位置	http、server、location

默认缓存HTTP的GET和HEAD方法不缓存POST方法。

Nginx缓存设置案例

需求分析

步骤实现

1.环境准备

应用服务器的环境准备

1在192.168.200.146服务器上的tomcat的webapps下面添加一个js目录并在js目录中添加一个jquery.js文件

2启动tomcat

3访问测试

http://192.168.200.146:8080/js/jquery.js

Nginx的环境准备

1完成Nginx反向代理配置

http{
	upstream backend{
		server 192.168.200.146:8080;
	}
	server {
		listen       8080;
        server_name  localhost;
        location / {
        	proxy_pass http://backend/js/;
        }
	}
}

2完成Nginx缓存配置

4.添加缓存配置

http{
	proxy_cache_path /usr/local/proxy_cache levels=2:1 keys_zone=itcast:200m inactive=1d max_size=20g;
	upstream backend{
		server 192.168.200.146:8080;
	}
	server {
		listen       8080;
        server_name  localhost;
        location / {
        	proxy_cache itcast;
            proxy_cache_key itheima;
            proxy_cache_min_uses 5;
            proxy_cache_valid 200 5d;
            proxy_cache_valid 404 30s;
            proxy_cache_valid any 1m;
            add_header nginx-cache "$upstream_cache_status";
        	proxy_pass http://backend/js/;
        }
	}
}

Nginx缓存的清除

方式一:删除对应的缓存目录

rm -rf /usr/local/proxy_cache/......

方式二:使用第三方扩展模块

ngx_cache_purge

1下载ngx_cache_purge模块对应的资源包并上传到服务器上。

ngx_cache_purge-2.3.tar.gz

2对资源文件进行解压缩

tar -zxf ngx_cache_purge-2.3.tar.gz

3修改文件夹名称方便后期配置

mv ngx_cache_purge-2.3 purge

4查询Nginx的配置参数

nginx -V

5进入Nginx的安装目录使用./configure进行参数配置

./configure --add-module=/root/nginx/module/purge

6使用make进行编译

make

7将nginx安装目录的nginx二级制可执行文件备份

mv /usr/local/nginx/sbin/nginx /usr/local/nginx/sbin/nginxold

8将编译后的objs中的nginx拷贝到nginx的sbin目录下

cp objs/nginx /usr/local/nginx/sbin

9使用make进行升级

make upgrade

10在nginx配置文件中进行如下配置

server{
	location ~/purge(/.*) {
		proxy_cache_purge itcast itheima;
	}
}

Nginx设置资源不缓存

前面咱们已经完成了Nginx作为web缓存服务器的使用。但是我们得思考一个问题就是不是所有的数据都适合进行缓存。比如说对于一些经常发生变化的数据。如果进行缓存的话就很容易出现用户访问到的数据不是服务器真实的数据。所以对于这些资源我们在缓存的过程中就需要进行过滤不进行缓存。

Nginx也提供了这块的功能设置需要使用到如下两个指令

proxy_no_cache

该指令是用来定义不将数据进行缓存的条件。

语法	proxy_no_cache string …;
默认值	—
位置	http、server、location

配置实例

proxy_no_cache $cookie_nocache $arg_nocache $arg_comment;

proxy_cache_bypass

该指令是用来设置不从缓存中获取数据的条件。

语法	proxy_cache_bypass string …;
默认值	—
位置	http、server、location

配置实例

proxy_cache_bypass $cookie_nocache $arg_nocache $arg_comment;

上述两个指令都有一个指定的条件这个条件可以是多个并且多个条件中至少有一个不为空且不等于"0",则条件满足成立。上面给的配置实例是从官方网站获取的里面使用到了三个变量分别是$cookie_nocache、$arg_nocache、$arg_comment

$cookie_nocache、$arg_nocache、$arg_comment

这三个参数分别代表的含义是:

$cookie_nocache
指的是当前请求的cookie中键的名称为nocache对应的值
$arg_nocache和$arg_comment
指的是当前请求的参数中属性名为nocache和comment对应的属性值

案例演示下:

log_format params $cookie_nocache | $arg_nocache | $arg_comment
server{
	listen	8081;
	server_name localhost;
	location /{
		access_log logs/access_params.log params;
		add_header Set-Cookie 'nocache=999';
		root html;
		index index.html;
	}
}

案例实现

设置不缓存资源的配置方案

server{
	listen	8080;
	server_name localhost;
	location / {
		if ($request_uri ~ /.*\.js$){
           set $nocache 1;
        }
		proxy_no_cache $nocache $cookie_nocache $arg_nocache $arg_comment;
        proxy_cache_bypass $nocache $cookie_nocache $arg_nocache $arg_comment;
	}
}