LNMP在Ubuntu上的缓存策略

Ubuntu LNMP缓存策略与落地配置

一、分层缓存总体策略

• 建议采用自上而下的多层缓存：浏览器缓存 → Nginx 静态资源缓存/反向代理缓存 → PHP-FPM 的 FastCGI 缓存 → OPcache/APCu（字节码与用户态数据）→ Memcached（对象缓存）→ MySQL InnoDB 缓冲池（数据页缓存）。
• 静态资源（如图片、CSS、JS）设置长期 Cache-Control/Expires，并通过 ETag/Last-Modified 支持协商缓存；动态内容按路径/参数/身份区分可缓存性，必要时使用 Vary 与 Cache-Control: private。
• 对可缓存的动态页面启用 FastCGI 缓存，对不可缓存或强个性化页面回退到 PHP 执行；在响应头加入 X-Proxy-Cache/X-Cache-Status 便于观测命中率。
• 对象缓存（如页面片段、查询结果、会话）使用 Memcached；数据库层优先保障 InnoDB Buffer Pool 命中率。
• 注意版本差异：如 PHP 7.4 的 OPcache 默认启用，而 PHP 8.x 通常已内置并默认开启，但仍建议显式配置关键参数。

二、Nginx缓存配置要点

• 静态资源长期缓存（示例）：
  • 在 server 或 http 块中针对静态后缀设置：
    • location ~* .(jpg|jpeg|png|gif|ico|css|js)$ {
      • expires 30d;
      • add_header Cache-Control “public, no-transform”;
    • }
• 反向代理缓存（示例）：
  • 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://backend;
      • proxy_cache my_cache;
      • proxy_cache_valid 200 302 10m;
      • proxy_cache_valid 404 1m;
      • add_header X-Proxy-Cache $upstream_cache_status;
    • }
  • }
• FastCGI 缓存（示例，用于 PHP 动态页）：
  • http {
    • fastcgi_cache_path /var/cache/nginx levels=1:2 keys_zone=php_cache:10m max_size=1g inactive=60m use_temp_path=off;
  • }
  • location ~ .php$ {
    • 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;
    • include fastcgi_params;
    • fastcgi_param SCRIPT_FILENAME $document_root$fastcgi_script_name;
  • }
• 目录与权限：确保 /var/cache/nginx 存在且 www-data 可写；变更后执行 sudo systemctl reload nginx。

三、PHP与对象缓存配置要点

• OPcache（推荐值，编辑 FPM 的 php.ini，如 /etc/php/7.4/fpm/php.ini）：
  • [opcache]
    • opcache.enable=1
    • opcache.memory_consumption=128
    • opcache.interned_strings_buffer=8
    • opcache.max_accelerated_files=4000
    • opcache.revalidate_freq=60
• APCu（用户态数据缓存，适合页面片段/配置/计算结果）：
  • sudo apt-get install php-apcu
  • [apcu]
    • extension=apcu.so
    • apcu.enable_cli=1
    • apcu.shm_size=32M
• Memcached（对象缓存，示例）：
  • sudo apt-get install memcached php-memcached
  • 启动服务：sudo systemctl start memcached
  • PHP 示例：
    • $mem = new Memcached(); $mem-> addServer(‘127.0.0.1’, 11211);
    • $mem-> set(‘k’,‘v’, 3600); // 缓存 1 小时
• 注意：OPcache 默认启用于 PHP 7.4，而 PHP 8.x 通常已内置并默认开启，生产环境仍建议显式配置关键参数。

四、MySQL缓存配置要点

• InnoDB 缓冲池（数据页缓存，强烈建议优先保障）：
  • [mysqld]
    • innodb_buffer_pool_size=1G
    • innodb_buffer_pool_instances=8
• 查询缓存（如仍使用 MySQL 5.7 且业务可接受）：
  • [mysqld]
    • query_cache_type=1
    • query_cache_size=64M
    • query_cache_limit=2M
• 提示：在 MySQL 8.0 中查询缓存已被移除，应重点优化 InnoDB Buffer Pool、合理设计索引与 SQL。

五、验证与运维建议

• 验证与观测：
  • 在响应头查看 X-Proxy-Cache/X-Cache-Status，常见值为 HIT/MISS/EXPIRED/UPDATING/STALE；命中率提升通常体现在 TTFB 明显下降。
  • 静态资源确认 Cache-Control/Expires 与 ETag/Last-Modified 生效；动态页在命中时返回 HIT。
• 运维要点：
  • 变更配置后使用 sudo systemctl reload nginx 与 sudo systemctl restart php7.4-fpm 平滑生效。
  • 定期清理或重建缓存目录（如 /var/cache/nginx）以释放空间；监控缓存命中率、慢查询与连接数。
  • 对强个性化或含敏感信息的页面禁用或缩短缓存；必要时使用 Vary 与 Cache-Control: private 控制客户端与中间层缓存行为。

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