将nginx同时作为负载均衡和Web缓存服务器

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Nginx从0.7.48版本开始，支持了类似Squid的缓存功能。这个缓存是把URL及相关组合当作Key，用md5编码哈希后保存在硬盘上，所以它可以支持任意URL链接，同时也支持404/301/302这样的非200状态码。虽然目前官方的Nginx Web缓存服务只能为指定URL或状态码设置过期时间，不支持类似Squid的PURGE指令，手动清除指定缓存页面，但是，通过一个第三方的Nginx模块，可以清除指定URL的缓存。

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。

最新的Nginx 0.8.32版本，proxy_cache和fastcgi_cache已经比较完善，加上第三方的ngx_cache_purge模块（用于清除指定URL的缓存），已经可以完全取代Squid。我们已经在生产环境使用了 Nginx 的 proxy_cache 缓存功能超过两个月，十分稳定，速度不逊于 Squid。

在功能上，Nginx已经具备Squid所拥有的Web缓存加速功能、清除指定URL缓存的功能。而在性能上，Nginx对多核CPU的利用，胜过Squid不少。另外，在反向代理、负载均衡、健康检查、后端服务器故障转移、Rewrite重写、易用性上，Nginx也比Squid强大得多。这使得一台Nginx可以同时作为“负载均衡服务器”与“Web缓存服务器”来使用。

1、Nginx 负载均衡与缓存服务器在 Linux 下的编译安装：

ulimit -SHn 65535
wget ftp://ftp.csx.cam.ac.uk/pub/software/programming/pcre/pcre-8.00.tar.gz
tar zxvf pcre-8.00.tar.gz
cd pcre-8.00/
./configure
make && make install
cd ../

wget http://labs.frickle.com/files/ngx_cache_purge-1.0.tar.gz
tar zxvf ngx_cache_purge-1.0.tar.gz

wget http://nginx.org/download/nginx-0.8.32.tar.gz
tar zxvf nginx-0.8.32.tar.gz
cd nginx-0.8.32/
./configure --user=www --group=www --add-module=../ngx_cache_purge-1.0 --prefix=/usr/local/webserver/nginx --with-http_stub_status_module --with-http_ssl_module
make && make install
cd ../

2、/usr/local/webserver/nginx/conf/nginx.conf 配置文件内容如下：

user www www;

worker_processes 8;

error_log /usr/local/webserver/nginx/logs/nginx_error.log crit;

pid /usr/local/webserver/nginx/nginx.pid;

#Specifies the value for maximum file descriptors that can be opened by this process.
worker_rlimit_nofile 65535;

events
{
use epoll;
worker_connections 65535;
}

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

charset utf-8;

server_names_hash_bucket_size 128;
client_header_buffer_size 32k;
large_client_header_buffers 4 32k;
client_max_body_size 300m;

sendfile on;
tcp_nopush on;

keepalive_timeout 60;

tcp_nodelay on;

client_body_buffer_size 512k;
proxy_connect_timeout 5;
proxy_read_timeout 60;
proxy_send_timeout 5;
proxy_buffer_size 16k;
proxy_buffers 4 64k;
proxy_busy_buffers_size 128k;
proxy_temp_file_write_size 128k;

gzip on;
gzip_min_length 1k;
gzip_buffers 4 16k;
gzip_http_version 1.1;
gzip_comp_level 2;
gzip_types text/plain application/x-javascript text/css application/xml;
gzip_vary on;

#注：proxy_temp_path和proxy_cache_path指定的路径必须在同一分区
proxy_temp_path /data0/proxy_temp_dir;
#设置Web缓存区名称为cache_one，内存缓存空间大小为200MB，1天清理一次缓存，硬盘缓存空间大小为30GB。
proxy_cache_path /data0/proxy_cache_dir levels=1:2 keys_zone=cache_one:200m inactive=1d max_size=30g;

upstream backend_server {
server 192.168.8.43:80 weight=1 max_fails=2 fail_timeout=30s;
server 192.168.8.44:80 weight=1 max_fails=2 fail_timeout=30s;
server 192.168.8.45:80 weight=1 max_fails=2 fail_timeout=30s;
}

server
{
listen 80;
server_name www.yourdomain.com 192.168.8.42;
index index.html index.htm;
root /data0/htdocs/www;

location /
{
#如果后端的服务器返回502、504、执行超时等错误，自动将请求转发到upstream负载均衡池中的另一台服务器，实现故障转移。
proxy_next_upstream http_502 http_504 error timeout invalid_header;
proxy_cache cache_one;
#对不同的HTTP状态码设置不同的缓存时间
proxy_cache_valid 200 304 12h;
#以域名、URI、参数组合成Web缓存的Key值，Nginx根据Key值哈希，存储缓存内容到二级缓存目录内
proxy_cache_key $host$uri$is_args$args;
proxy_set_header Host $host;
proxy_set_header X-Forwarded-For $remote_addr;
proxy_pass http://backend_server;
expires 1d;
}

#用于清除缓存，假设一个URL为http://192.168.8.42/test.txt，通过访问http://192.168.8.42/purge/test.txt就可以清除该URL的缓存。
location ~ /purge(/.*)
{
#设置只允许指定的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 $host$1$is_args$args;
}

#扩展名以.php、.jsp、.cgi结尾的动态应用程序不缓存。
location ~ .*\.(php|jsp|cgi)?$
{
proxy_set_header Host $host;
proxy_set_header X-Forwarded-For $remote_addr;
proxy_pass http://backend_server;
}

access_log off;
}
}

3、启动 Nginx：

/usr/local/webserver/nginx/sbin/nginx