Linux LNMP中如何配置缓存

LNMP缓存配置实战

一、整体思路与层级

建议从四层入手：
1. Nginx层：静态资源与动态内容的缓存（浏览器缓存、反向代理缓存、FastCGI页面缓存）。
2. PHP层：字节码缓存与用户态数据缓存（OPcache、APCu）。
3. 数据库层：InnoDB缓冲池等内存结构（MySQL/MariaDB）。
4. 应用层：分布式对象缓存（Memcached）与CDN。
配置顺序建议：先浏览器/Nginx，再PHP，再数据库，最后应用层与CDN，逐层验证命中率与回源情况。

二、Nginx缓存配置

浏览器与静态资源缓存（在 server 或 location 中按需设置）：

示例：对图片、CSS、JS设置长期缓存，对HTML设置较短协商缓存

location ~* \.(jpg|jpeg|png|gif|ico|css|js)$ {
    expires 1y;
    add_header Cache-Control "public, immutable";
}
location ~* \.html$ {
    add_header Cache-Control "public, must-revalidate, max-age=600";
}

FastCGI页面缓存（动态PHP内容，命中后直接由Nginx返回，大幅降低PHP-FPM与数据库压力）：

在 http 段定义缓存区与目录：

http {
    fastcgi_cache_path /var/cache/nginx levels=1:2 keys_zone=my_fcgi_cache:10m max_size=1g inactive=60m use_temp_path=off;
    fastcgi_cache_key "$scheme$request_method$host$request_uri";
    fastcgi_cache_lock on;
    fastcgi_cache_use_stale error timeout invalid_header http_500;
    fastcgi_cache_valid 200 302 10m;
    fastcgi_cache_valid 404 1m;
    fastcgi_ignore_headers Cache-Control Expires Set-Cookie;
}

在 PHP location 中启用：

location ~ \.php$ {
    include fastcgi_params;
    fastcgi_param SCRIPT_FILENAME $document_root$fastcgi_script_name;
    fastcgi_pass unix:/var/run/php/php7.4-fpm.sock;  # 按实际版本与路径调整
    fastcgi_cache my_fcgi_cache;
    fastcgi_cache_valid 200 302 10m;
    fastcgi_cache_valid 404 1m;
    add_header X-Cache $upstream_cache_status;  # 便于观察命中：HIT/MISS/BYPASS
}

反向代理缓存（若Nginx作为反向代理，如对接后端应用服务器）：

http {
    proxy_cache_path /var/cache/nginx levels=1:2 keys_zone=my_proxy_cache:10m max_size=1g inactive=60m use_temp_path=off;
}
server {
    location / {
        proxy_pass http://backend;
        proxy_cache my_proxy_cache;
        proxy_cache_valid 200 302 10m;
        proxy_cache_valid 404 1m;
        add_header X-Proxy-Cache $upstream_cache_status;
    }
}

生效与验证：
- 检查配置并重载：sudo nginx -t && sudo systemctl reload nginx
- 通过响应头 X-Cache/X-Proxy-Cache 观察命中情况（HIT/MISS/BYPASS）。

三、PHP缓存配置

OPcache（字节码缓存，强烈建议开启）：

编辑 PHP-FPM 使用的 php.ini（如：/etc/php/7.x/fpm/php.ini 或 /etc/php/8.x/fpm/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
opcache.enable_cli=0   # 生产建议CLI关闭，避免开发/CLI与FPM行为不一致

APCu（用户态数据缓存，适合页面片段、配置、计算结果等）：
```
[apcu]
extension=apcu.so
apcu.enable=1
apcu.shm_size=64M
apcu.ttl=7200
```
生效与验证：
- 重启 PHP-FPM：sudo systemctl restart php-fpm
- 创建 info.php：<?php phpinfo(); ?> 访问确认 opcache 与 apcu 模块已启用。

四、数据库缓存配置

MySQL/MariaDB（以 InnoDB 为主，查询缓存在新版本已弃用）：

编辑配置文件（如：/etc/mysql/my.cnf 或 /etc/mysql/mysql.conf.d/mysqld.cnf）：

[mysqld]
# InnoDB缓冲池：建议为可用内存的 50%~70%（专用数据库服务器）
innodb_buffer_pool_size=1G
innodb_buffer_pool_instances=8
innodb_log_file_size=256M
innodb_log_buffer_size=16M
# 仅当确有需要再调整（如极端一致性场景），默认 1 更安全
innodb_flush_log_at_trx_commit=1

注意：MySQL 8.0 起已移除查询缓存（query cache），无需再配置。

生效与验证：
- 重启数据库：sudo systemctl restart mysql
- 登录 MySQL 执行：SHOW ENGINE INNODB STATUS\G 与 SHOW VARIABLES LIKE 'innodb_buffer_pool%'; 检查状态与参数。

五、应用层与CDN缓存

Memcached（分布式对象缓存，降低数据库读压）：

安装与启动（Debian/Ubuntu 示例）：

sudo apt-get update
sudo apt-get install memcached php-memcached
sudo systemctl enable --now memcached

基础配置（/etc/memcached.conf，按需调整）：
```
-l 127.0.0.1
-p 11211
-m 64
-c 1024
```

PHP 最小可用示例：

<?php
$memcached = new Memcached();
$memcached->addServer('127.0.0.1', 11211);
$key = 'site:home';
$data = $memcached->get($key);
if (!$data) {
    $data = build_expensive_data(); // 伪函数：从DB/API获取
    $memcached->set($key, $data, 600); // 缓存 10 分钟
}
echo $data;

监控与调优：使用 memcached-tool 或 echo stats | nc 127.0.0.1 11211 查看命中率、内存占用与连接数，按业务调整 -m/-c 与缓存 TTL。

CDN缓存（静态资源与可缓存的API响应）：
- 为图片、CSS、JS、字体、下载包等设置长 Cache-Control: public, max-age=…；对可缓存的页面或接口设置较短 max-age 或 stale-while-revalidate。
- 通过 CDN 控制台配置缓存规则、回源策略与缓存键（忽略不必要的查询参数），并开启 压缩、Brotli、HTTP/2/3 与 TLS。
生效与验证：
- 重载服务：sudo systemctl reload nginx && sudo systemctl restart php-fpm
- 观察浏览器开发者工具 Network 的响应头（Cache-Control、Age、X-Cache），以及 Memcached 命中率与 Nginx 的 X-Cache 头。

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