centos lnmp缓存策略解析

CentOS LNMP 缓存策略解析

一缓存分层与适用场景

Nginx 静态资源缓存：对图片、CSS、JS等设置长期Cache‑Control/Expires，减少磁盘 I/O 与重复传输。
Nginx 反向代理/页面缓存：通过proxy_cache缓存后端（如 PHP‑FPM）生成的动态页面或接口，显著降低后端负载与响应时间。
PHP OPcache：缓存PHP 字节码，避免重复编译，提升脚本执行效率，是 LNMP 的必选项。
MySQL 层缓存：以InnoDB Buffer Pool为核心，配合查询缓存 Query Cache（注意：MySQL 8.0 起已移除），热点数据尽量留在内存。
外部对象缓存：使用Redis/Memcached缓存数据库查询结果、会话与计算结果，适合读多写少与跨进程共享场景。

二 Nginx 缓存配置要点

静态资源：在 server/location 中设置过期时间与公共缓存头，示例：

location /static/ {
    alias /var/www/static/;
    expires 30d;
    add_header Cache-Control "public, immutable";
}

反向代理/页面缓存：在 http 块定义共享内存区与磁盘路径，在 location 启用缓存与状态头：

http {
    proxy_cache_path /var/cache/nginx levels=1:2 keys_zone=my_cache:10m
                     max_size=1g inactive=60m use_temp_path=off;

    server {
        location / {
            proxy_pass http://127.0.0.1:8080;
            proxy_cache my_cache;
            proxy_cache_valid 200 302 10m;
            proxy_cache_valid 404 1m;
            proxy_cache_key "$scheme$proxy_host$request_uri";
            proxy_cache_methods GET HEAD;
            add_header X-Proxy-Cache $upstream_cache_status;

            # 按需绕过/不缓存
            proxy_cache_bypass $http_pragma;
            proxy_no_cache $http_pragma $http_authorization;
            proxy_cache_revalidate on;
        }
    }
}

关键指令说明：
- proxy_cache_path：定义缓存目录层级、键区与容量；levels=1:2 为常见层级；inactive=60m 控制未被访问对象的回收；use_temp_path=off 减少额外拷贝。
- proxy_cache / proxy_cache_key / proxy_cache_valid：启用缓存、定义键与不同状态码的TTL。
- proxy_cache_bypass / proxy_no_cache / proxy_cache_revalidate：实现按请求头/条件绕过、不缓存与条件 GET 重新验证。

三 PHP 层缓存配置要点

启用并优化 OPcache（php.ini）：

[opcache]
zend_extension=opcache.so
opcache.enable=1
opcache.memory_consumption=128
opcache.interned_strings_buffer=8
opcache.max_accelerated_files=10000
opcache.revalidate_freq=60
opcache.fast_shutdown=1

建议将 opcache.memory_consumption 设为可用内存的约1/8~1/4，并结合文件数调大 max_accelerated_files。

PHP‑FPM 进程池（www.conf）与性能：
- 合理设置 pm.max_children / pm.start_servers / pm.min_spare_servers / pm.max_spare_servers，并视内存与泄漏风险配置 pm.max_requests（如500~1000）以定期回收进程。
- 结合 OPcache 与对象缓存（Redis/Memcached）共同减少后端计算与数据库压力。

四 MySQL 层缓存配置要点

InnoDB Buffer Pool（核心）：将热点表/索引留在内存，建议设置为系统内存的50%~70%（如1G/2G/8G视规格而定），显著减少磁盘 I/O。
查询缓存 Query Cache（已移除于MySQL 8.0）：
- 在 5.7 及更早版本中，可通过 query_cache_type / query_cache_size 启用；但高并发/写多场景下易成为争用点，命中率与维护成本需评估，必要时关闭。
- 若使用 5.7，可通过状态变量评估效果：Qcache_hits / Com_select 等（命中率≥30%通常更有价值，命中/写入比≥3:1更理想）。
其他：结合慢查询日志、合理索引与语句优化，必要时引入Redis/Memcached做结果集或热点数据缓存。

五验证与运维实践

生效验证：
- 静态资源：使用 curl 检查 Cache‑Control/Expires 与 Age 头。
- 反向代理：观察响应头 X‑Proxy‑Cache: HIT/MISS/EXPIRED/UPDATING/STALE，并核对 proxy_cache_valid 的 TTL 行为。
- PHP：确认 opcache 已加载（phpinfo/ini_get），并监控 opcache_get_status() 命中率与内存使用。
- MySQL：在 5.7 下查看 Qcache_hits / Com_select 等指标；在 8.0 聚焦 InnoDB Buffer Pool 命中与磁盘读写。
运维建议：
- 为 /var/cache/nginx 配置合适的磁盘空间与清理策略（如按 inactive 回收），并定期审计缓存命中与后端负载。
- 对“不可缓存”的请求（如带Authorization或Pragma: no-cache）使用 proxy_cache_bypass / proxy_no_cache 精确控制。
- 结合监控与日志（如 Prometheus/Grafana、Nginx/MySQL 日志）持续评估与迭代缓存策略。

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