nginx - 缓存过期影响因素的优先级分析

来源:互联网 发布:肯特州立大学知乎 编辑:程序博客网 时间:2024/05/15 03:55

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整理: flyingbird


                                               nginx - 缓存过期影响因素的优先级分析


一、对测试环境的说明

测试的架构如下图所示:

client端  <------------------>   nginx cache <------------------>源服务器


经过大量测试发现:nginx的缓存过期顺序是有一个优先级的。下面首先说明各个影响缓存过期的因素:

(1)inactive:在proxy_cache_path配置项中进行配置,说明某个缓存在inactive指定的时间内如果不访问,将会从缓存中删除。

(2)源服务器php页面中生成的响应头中的Expires,生成语句为:

        header("Expires: Fri, 07 Sep 2013 08:05:18 GMT");

(3)源服务器php页面生成的max-age,生成语句为:

        header("Cache-Control: max-age=60");

(4)nginx的配置项 proxy_cache_valid:配置nginx cache中的缓存文件的缓存时间,如果配置项为:proxy_cache_valid 200 304 2m;说明对于状态码为200和304的缓存文件的缓存时间是2分钟,两分钟之后再访问该缓存文件时,文件会过期,从而重新再去源服务器获取数据。


其次最需要注意的一点:源服务器的expires和nginx cache的expires配置项的冲突进行说明,场景如下:

(1)源服务器端有php文件ta1.php内容如下:

        <?php

        header("Expires: Fri, 07 Sep 2013 08:05:18 GMT");

        header("Last-Modified: " . gmdate("D, d M Y H:i:s") . " GMT");

        header("Cache-Control: max-age=60");

        //header("Cache-Control: post-check=0, pre-check=0", false);

        echo "ta1";

        ?>

(2)在nginx cache服务器端的配置信息如下:

        …….

        proxy_cache_path  /data0/proxy_cache_dir  levels=1:2   

                                      keys_zone=cache_one:200m  inactive=5s max_size=30g;

        ……..

        location ~ .*\.(php|jsp|cgi)$

                {

                         proxy_read_timeout 10s;

                         proxy_connect_timeout 10s;

                         proxy_set_header Host $host;

                         proxy_cache_use_stale updating;

                         proxy_cache_key $host$uri$is_args$args;

                         proxy_cache cache_one;

                       #proxy_ignore_headers "Cache-Control";

                       #proxy_hide_header "Cache-Control";

                       #proxy_ignore_headers "Expires";

                       #proxy_hide_header "Expires";

                         proxy_hide_header "Set-Cookie";

                         proxy_ignore_headers "Set-Cookie";

                       #add_header Cache-Control max-age=60;

                         add_header X-Cache '$upstream_cache_status from $server_addr';

                         proxy_cache_valid 200 304 2m;

                       #proxy_cache_valid any 0m;

                         proxy_pass http://backend_server;

                         expires 30s;

                }


从上面两项可以看出nginx cache服务器中expires的配置是30s,该expires的值直接决定了在浏览器端看到的max-age以及expires的值。而源服务器端的代码中设置的响应头中的max-age为60,expires为Fri, 07 Sep 2013 08:05:18 GMT。这是源服务器的设置与nginx-cache的设置冲突了,那么这两个属性应该怎么设置呢?


这时clientmax-ageexpires的值按照nginx cache中的expires配置项的设置,即:

Expires:Fri, 07 Sep 2012 08:59:16 GMT

Cache-Contro:max-age=30


nginx cache端的缓存的max-ageexpire的值按照源服务器上的代码的设置。即:

Expires:Fri, 07 Sep 2013 08:05:18 GMT

Cache-Contro:max-age=60


现在先给出一个结论,后面会对该结论进行论证:

经过大量测试发现:对缓存的过期与清除起作用的因素的优先级从高到低依次为:

inactive配置项、源服务器设置的Expires、源服务器设置的Max-Age、proxy_cache_valid配置项。


二、对缓存时间优先级的论证


下面通过几个实例对这几个优先级进行说明


实例1

服务器端php代码:

  <?php

    header("Expires: Fri, 07 Sep 2012 08:03:18 GMT");//其实是3分钟之后

    header("Last-Modified: " . gmdate("D, d M Y H:i:s") . " GMT");

    header("Cache-Control: max-age=180");//2分钟

    //header("Cache-Control: post-check=0, pre-check=0", false);

    echo "ta1";

  ?>


nginx cache 配置项:

inactive 4m                    //4分钟

proxy_cache_valid 1m; //1分钟


验证现象:第一次访问页面ta1.php之后,各个时间的访问结果:

1分钟之后 :    HIT//这说明valid没有起作用

2分钟之后 :    HIT//这说明 源服务器设置的max-age没有起作用

3分钟之后:     MISS//这说明源服务器设置的Expires起作用了

4分钟之后:     MISS//这说明inactive起作用了


实例2

服务器端php代码:

  <?php

    header("Expires: Fri, 07 Sep 2012 08:03:18 GMT");//3分钟之后

    header("Last-Modified: " . gmdate("D, d M Y H:i:s") . " GMT");

    header("Cache-Control: max-age=180");//2分钟

    //header("Cache-Control: post-check=0, pre-check=0", false);

    echo "ta1";

  ?>


nginx cache 配置项:

inactive 10s                  //10秒钟

proxy_cache_valid 1m; //1分钟

现象:第一次访问页面ta1.php之后,各个时间的访问结果:

5秒后访问:HIT

10秒后访问: MISS  //这时候缓存已经被删除,到源站重新获取数据,并缓存

15秒后访问:HIT //这时候命中的是10s后缓存的数据

20秒后访问:MISS //缓存再次被删除


通过实例1和实例2综合分析:如果inactive已经进行了设置,则缓存的过期时间以inactive设置的值为准。


实例3

服务器端php代码:

   <?php

    header("Expires: Fri, 07 Sep 1977 08:03:18 GMT");   //直接过期

    header("Last-Modified: " . gmdate("D, d M Y H:i:s") . " GMT");

    header("Cache-Control: max-age=120"); //2分钟

    //header("Cache-Control: post-check=0, pre-check=0", false);

    echo "ta1";

  ?>


nginx cache 配置项:

inactive 4m                   //4分钟

proxy_cache_valid 1m;//1分钟


现象:第一次访问页面ta1.php之后,各个时间的访问结果:

每隔一秒访问一次:MISS //这说明源服务器端设置的Expires屏蔽了nginx的proxy_cache_valid,同时也屏蔽了源服务器端设置的max-age的作用。


实例4

服务器端php代码:

  <?php

    header("Expires: Fri, 07 Sep 2012 08:03:18 GMT");//3分钟之后

    header("Last-Modified: " . gmdate("D, d M Y H:i:s") . " GMT");

    header("Cache-Control: max-age=120");//2分钟

    //header("Cache-Control: post-check=0, pre-check=0", false);

    echo "ta1";

  ?>


nginx cache 配置项:

inactive 4m                   //4分钟

proxy_cache_valid 1m//1分钟


现象:第一次访问页面ta1.php之后,各个时间的访问结果:

1分钟之后 :HIT  //这说明valid没有起作用,因为源服务器设置的Expires将valid的效果屏蔽了。

2分钟之后 :HIT//这说明源服务器设置的max-age没有起作用,因为源服务器设置的Expires将max-age屏蔽了。

3分钟之后:MISS//这说明服务器端设置的expires起作用了。


通过实例2和实例3的现象说明:如果inactive设置的比较大,在inactive到期之前,如果valid、服务器端设置的expires、服务器端设置的max-age都进行了设置,则以服务器端设置的expires为准。


实例5

服务器端php代码:

  <?php

    header("Expires: Fri, 07 Sep 2012 08:03:18 GMT");//3分钟之后

    header("Last-Modified: " . gmdate("D, d M Y H:i:s") . " GMT");

    header("Cache-Control: max-age=120");//2分钟

    //header("Cache-Control: post-check=0, pre-check=0", false);

    echo "ta1";

  ?>


nginx cache 配置项:

inactive 4m   //4分钟

proxy_cache_valid 1m;//1分钟

#下面两行用于消除服务器端配置的Expires响应头的影响

proxy_ignore_headers "Expires";

proxy_hide_header "Expires";


现象:第一次访问页面ta1.php之后,各个时间的访问结果:

1分钟之后:HIT //这说明valid的作用已经被服务器端的max-age屏蔽.

2分钟之后:MISS//服务器端设置的max-age起作用.


实例6

服务器端php代码:

  <?php

    header("Expires: Fri, 07 Sep 2012 08:03:18 GMT");//3分钟之后

    header("Last-Modified: " . gmdate("D, d M Y H:i:s") . " GMT");

    header("Cache-Control: max-age=50");//50秒钟

    //header("Cache-Control: post-check=0, pre-check=0", false);

    echo "ta1";

  ?>


nginx cache 配置项:

inactive 4m//4分钟

#下面两行用于消除服务器端配置的Expires响应头的影响

proxy_ignore_headers "Expires";

proxy_hide_header "Expires";

proxy_cache_valid 2m;    //2分钟


现象:第一次访问页面ta1.php之后,各个时间的访问结果:

50秒钟之后 :MISS//这说明服务器端配置的max-age起作用。

1分钟之后 :HIT//

100秒钟之后:MISS//这说明服务器端设置的max-age起作用了。


通过实例5和实例6的现象说明:如果inactive设置的比较大,而且在nginx配置文件中取消服务器端Expires对缓存的影响。在同时设置了proxy_cache_valid和服务器端设置了max-age响应头字段的情况下,以服务器端设置的max-age的值为标准进行缓存过期处理。


综上所述:

(1)在同时设置了源服务器端Expires、源服务器端max-age和nginx cahe端的proxy_cache_valid的情况下,以源服务器端设置的Expires的值为标准进行缓存的过期处理。

(2)若在nginx中配置了相关配置项,取消源服务器端Expires对缓存的影响,在同时设置了源服务器端max-age和nginx cahe端的proxy_cache_valid的情况下,以源服务器端max-age的值为标准进行缓存的过期处理。

(3)若同时取消源服务器端Expires和源服务器端max-age对缓存的影响,则以proxy_cache_valid设置的值为标准进行缓存的过期处理。

(4)inactive的值不受上述三个因素的影响,即第一次请求页面之后,每经过inactive指定的时间,都要强制进行相应的缓存清理。因此inactive的优先级最高。


三、最终结论


对缓存过期影响的优先级进行排序为:inactvie、源服务器端Expires、源服务器端max-age、proxy_cache_valid。


PS:该文的讨论其实还少了一个源服务器端的响应头X-Accel-Expires。是的,这个也会对cache的缓存时间产生影响,考虑这个响应头后,得到的优先级顺序应该为为:nginx配置项inactvie、源服务器端X-Accel-Expires、源服务器端Expires、源服务器端max-age、nginx配置项proxy_cache_valid。


(全文完)



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