LNMP服务器如何配置缓存策略

LNMP缓存策略实战指南

一 整体思路与分层缓存

• 建议采用分层缓存：浏览器缓存 → Nginx（静态资源与反向代理/动态内容） → PHP（OPcache、APCu） → 外部对象缓存（Redis/Memcached） → MySQL（InnoDB缓冲池等）。
• 浏览器缓存通过 Cache-Control / Expires 控制；Nginx 侧可用 proxy_cache / fastcgi_cache 做页面与接口加速；PHP 侧用 OPcache 加速字节码、APCu 做用户态数据缓存；数据库以 InnoDB Buffer Pool 为主，MySQL 8.0+ 已移除查询缓存，需用应用层缓存替代。

二 Nginx缓存配置

• 静态资源与浏览器缓存

  • 对图片、CSS、JS、字体等设置较长缓存，并标记不可被中间代理篡改：

    location ~* \.(js|css|png|jpg|jpeg|gif|ico|svg|woff2)$ {
        expires 1y;
        add_header Cache-Control "public, immutable";
        add_header Vary Accept-Encoding;
    }
    

  • 对需要实时性的资源（如 HTML、登录后页面）禁用或缩短缓存：

    location ~ \.php$ {
        add_header Cache-Control "no-cache, must-revalidate";
        expires off;
    }
    

  • 使用 add_header / expires 可精确控制 Cache-Control 与 Expires 头，满足不同资源粒度的缓存策略。

• 反向代理缓存 Proxy Cache（适用于 Nginx 作为反向代理/负载均衡）

  http {
      proxy_cache_path /var/cache/nginx
                       levels=1:2
                       keys_zone=backend_cache:10m
                       max_size=10g
                       inactive=60m
                       use_temp_path=off;
  
      server {
          location / {
              proxy_pass http://backend;
              proxy_cache backend_cache;
              proxy_cache_key "$scheme$proxy_host$request_uri";
              proxy_cache_valid 200 304 12h;
              proxy_cache_valid 301 302 1h;
              proxy_cache_valid any 1m;
              proxy_cache_use_stale error timeout invalid_header http_500;
              proxy_cache_min_uses 1;
              proxy_no_cache $cookie_nocache $arg_nocache $arg_comment;
              add_header X-Proxy-Cache $upstream_cache_status;
          }
      }
  }
  

  • 关键指令说明：
    • proxy_cache_path：定义缓存目录、层级、共享内存区与容量上限。
    • proxy_cache / proxy_cache_key：启用缓存与缓存键（可按业务加入 Cookie 区分）。
    • proxy_cache_valid：对不同状态码设置有效期。
    • proxy_cache_use_stale：在后端异常时提供过期内容，提升可用性。
    • proxy_no_cache / proxy_cache_min_uses：控制哪些请求不缓存与最少访问次数再缓存。

• FastCGI缓存 FastCGI Cache（适用于 PHP-FPM 动态页面）

  http {
      fastcgi_cache_path /var/cache/nginx
                        levels=1:2
                        keys_zone=php_cache:10m
                        max_size=1g
                        inactive=60m
                        use_temp_path=off;
  
      server {
          location ~ \.php$ {
              include fastcgi_params;
              fastcgi_param SCRIPT_FILENAME $document_root$fastcgi_script_name;
              fastcgi_pass unix:/var/run/php/php7.4-fpm.sock;
  
              fastcgi_cache php_cache;
              fastcgi_cache_valid 200 302 10m;
              fastcgi_cache_valid 404 1m;
              fastcgi_cache_use_stale error timeout invalid_header http_500;
              fastcgi_cache_min_uses 1;
              fastcgi_cache_bypass $cookie_nocache $arg_nocache;
              add_header X-FastCGI-Cache $upstream_cache_status;
          }
      }
  }
  

  • 要点：为动态内容设置合理 fastcgi_cache_valid；对带身份态或隐私页面使用 fastcgi_cache_bypass / fastcgi_no_cache 跳过缓存；通过 X-FastCGI-Cache 观察命中状态。

三 PHP缓存配置

• OPcache（字节码缓存，建议默认开启）

  [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
  

  • 作用：减少 PHP 脚本解析与编译开销，显著提升响应速度。

• APCu（用户态数据缓存，适合片段/配置/计数器等）

  [apcu]
  extension=apcu.so
  apcu.enable=1
  apcu.shm_size=64M
  apcu.ttl=7200
  

  • 作用：在进程内缓存计算结果、配置与临时数据，降低数据库与后端压力。

• Redis / Memcached（对象缓存，适合热点数据与会话）

  • 安装与启用：

    # Ubuntu/Debian
    sudo apt-get install redis-server php-redis
    sudo apt-get install memcached php-memcached
    sudo systemctl restart php7.4-fpm
    

  • 用途：作为应用层缓存（如查询结果、页面片段、会话存储等），减轻数据库负载，提升并发能力。

四 MySQL缓存与数据库层优化

• InnoDB 缓冲池（最核心的“缓存”）

  • 建议将 innodb_buffer_pool_size 设为物理内存的50%~80%（视业务而定），并合理设置 innodb_buffer_pool_instances（多核可设为 CPU 核数的 1~2 倍），可显著提升读写性能。
  • 监控与调优：通过 SHOW ENGINE INNODB STATUS 查看命中率，理想值通常**>95%**；必要时结合慢查询日志与索引优化降低物理读。

• 查询缓存说明

  • MySQL 8.0 已移除查询缓存（Query Cache）；对 5.7 及以下版本，若使用查询缓存，需注意高并发写场景下的失效抖动，通常更推荐依赖 InnoDB 缓冲池与**应用层缓存（Redis/Memcached）**替代。

五 上线与运维要点

• 缓存命中观测与调优

  • Nginx：在响应头加入 X-Proxy-Cache / X-FastCGI-Cache，常见值为 HIT/MISS/EXPIRED/UPDATING/STALE，据此调整 proxy_cache_valid / fastcgi_cache_valid 与 keys_zone 容量。
  • MySQL：关注 InnoDB Buffer Pool 命中率，并通过慢查询与索引优化减少磁盘读。

• 缓存失效与更新策略

  • 过期刷新：设置合理 inactive / proxy_cache_valid，必要时启用 proxy_cache_background_update 提前后台刷新。
  • 主动刷新：对关键 URL 采用“删除缓存文件”或“按 URL 定向更新”的方式，避免全量失效带来的抖动（适合发布场景）。

• 安全与合规

  • 对含敏感信息的页面使用 Cache-Control: no-cache / private 或 fastcgi_cache_bypass / proxy_no_cache 跳过缓存；对可缓存内容设置 Vary: Accept-Encoding 以正确处理压缩协商。