如何优化centos lnmp的缓存

CentOS LNMP 缓存优化实操指南

一 优化总览与优先级

• 建议按“先易后难、先快后慢”的顺序实施：先开启Nginx 浏览器与 FastCGI 缓存，再启用PHP OPcache/APCu，随后引入Redis/Memcached 数据缓存，最后优化MySQL InnoDB 缓冲池与 I/O。
• 明确缓存层级与适用对象：
  • 浏览器/网关层：静态资源长缓存、动态内容短缓存与条件请求。
  • Nginx 层：反向代理缓存（Proxy Cache）与 FastCGI 页面缓存（FastCGI Cache）。
  • PHP 层：OPcache（字节码）、APCu（用户空间）、Redis/Memcached（对象/数据）。
  • MySQL 层：InnoDB Buffer Pool（数据/索引页）、必要时配合查询/会话级缓存策略。

二 Nginx 缓存优化

• 静态资源长期缓存（浏览器 + Nginx）
  • 对带内容哈希指纹的 JS/CSS/图片设置超长缓存，减少重复下载；对不带指纹的资源缩短缓存并配合 ETag 做条件请求。
  • 示例：

    location ~* \.(js|css)$ {
        
        expires 1y;
        
        add_header Cache-Control "public, immutable";
        
        etag on;
        
        access_log off;
    
    }
    
    location ~* \.(jpg|jpeg|png|gif|ico|svg)$ {
        
        expires 1y;
        
        add_header Cache-Control "public";
        
        access_log off;
    
    }
    
    

• FastCGI 页面缓存（适用于直接跑 PHP 的站点）
  • 定义缓存区与路径，开启缓存键、状态头、容错与锁，避免“惊群”与雪崩。
  • 示例：

    http {
        
      fastcgi_cache_path /var/cache/nginx levels=1:2 keys_zone=fcgi_cache:128m
                       max_size=10g 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-fpm.sock;
        
    
          fastcgi_cache fcgi_cache;
        
          fastcgi_cache_key "$scheme$request_method$host$request_uri$arg_v";
        
          fastcgi_cache_valid 200 302 10m;
        
          fastcgi_cache_valid 404      1m;
        
          fastcgi_cache_use_stale error timeout updating http_500 http_502 http_503 http_504;
        
          fastcgi_cache_lock on;
        
          fastcgi_cache_background_update on;
        
          add_header X-Cache-Status $upstream_cache_status;
        
          proxy_cache_bypass $http_pragma;
        
          proxy_no_cache $http_authorization;
    
        }
    
      }
    
    }
    
    

• 反向代理缓存（若 Nginx 作为 API/上游的反向代理）
  • 示例：

    http {
        
      proxy_cache_path /var/cache/nginx levels=1:2 keys_zone=proxy_cache:128m
                       max_size=10g inactive=60m use_temp_path=off;
    
    
      server {
    
        location / {
        
          proxy_pass http://backend;
        
          proxy_cache proxy_cache;
        
          proxy_cache_valid 200 302 10m;
        
          proxy_cache_valid 404      1m;
        
          proxy_cache_use_stale error timeout updating;
        
          proxy_cache_lock on;
        
          add_header X-Cache-Status $upstream_cache_status;
        
          proxy_cache_bypass $http_cache_control;
    
        }
    
      }
    
    }
        
    

• 验证与清理
  • 验证：curl -I 查看响应头中的X-Cache-Status: HIT/MISS。
  • 清理：Nginx 无内置按 URL 清理，可删除缓存目录文件或引入第三方模块（如ngx_cache_purge）。

三 PHP 缓存优化

• OPcache（必开）
  • 加速 PHP 字节码执行，建议生产环境开启并合理分配内存与文件数上限。
  • 示例（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
    

• APCu（用户空间对象缓存）
  • 缓存配置、字典、片段等用户态数据，减少数据库/计算重复开销。
  • 示例（php.ini）：

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

• Redis/Memcached（分布式数据缓存）
  • 适合热点数据、会话、计数器等；安装扩展后在业务侧“先读缓存、未命中回源并回填”。
  • 示例（安装与连接思路）：
    • 安装：yum 安装 php-pecl-redis/php-pecl-memcached 与对应服务端；
    • 使用：PHP 中以Redis/Memcached客户端连接 127.0.0.1:6379/11211，设置合理 TTL 与失效策略。

四 MySQL 缓存优化

• InnoDB 缓冲池（核心）
  • 建议设置为可用内存的50%~70%（专用库可更高），并拆分多个实例降低争用；监控命中率，目标**> 95%，优秀可达> 99%**。
  • 示例（my.cnf）：

    [mysqld]
    innodb_buffer_pool_size=12G
    innodb_buffer_pool_instances=8
    innodb_buffer_pool_load_at_startup=ON
    innodb_buffer_pool_dump_at_shutdown=ON
    

• 查询缓存
  • MySQL 8.0 已移除查询缓存（query cache），无需配置；5.7 及以下仅在“读多写少”场景谨慎评估。
• 会话级与临时表
  • 适度增大会话级缓存（如 tmp_table_size、max_heap_table_size），避免磁盘临时表；配合索引与执行计划优化减少排序/临时表。
• I/O 与日志（与缓存命中强相关）
  • 合理设置 innodb_log_file_size（如 256MB~2GB）、innodb_flush_log_at_trx_commit（1/2/0 权衡一致性与性能）、以及 I/O 能力参数，减少磁盘瓶颈对缓存收益的影响。

五 监控与压测闭环

• 监控与观测
  • Nginx：启用 stub_status 观测连接与请求；为站点添加 X-Cache-Status 观察命中率；必要时记录缓存命中/未命中日志用于分析。

    location /nginx_status {
        
      stub_status on;
        
      access_log off;
        
      allow 127.0.0.1;
        
      deny all;
    
    }
        
    

  • MySQL：开启慢查询日志（如 long_query_time=0.5s），利用 Performance Schema/Advisor 持续定位瓶颈与优化点。
• 压测与验证
  • 使用 wrk 进行基线压测与回归压测，观察 Requests/sec、P95/P99 延迟、超时/错误 与缓存命中率变化，验证优化成效。

    wrk -t12 -c100 -d30s --latency http://your-domain.com/
    

• 风险提示
  • 缓存引入“一致性”挑战：对写后读场景需设计失效/更新策略（如按业务键删除、TTL 分层、版本号/标签化）。
  • 变更前务必备份配置与数据，在灰度/低峰期逐步生效，并保留回滚方案。

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