如何在 Ubuntu 上设置 Nginx FastCGI 缓存

Nginx FastCGI Cache 通过减少 Ubuntu 服务器上的负载来提高网站的性能。它对动态内容特别有效，允许 Nginx 直接提供缓存内容，而无需使用 PHP 处理器。这加快了响应时间并降低了资源使用率。以下是 Nginx FastCGI Cache 为您的 Web 基础架构提供的主要功能和优势：

• 高效的内容传递： Nginx FastCGI Cache存储动态内容输出，实现更快的访问和分发。
• 减少服务器负载： 提供缓存内容可最大限度地减少 PHP 调用的次数，从而减轻服务器的负载。
• 可扩展性： Nginx FastCGI Cache 有助于管理增加的流量，同时不会在网站增长时影响速度。
• 可定制的缓存： 此选项可灵活设置缓存过期、绕过和更新条件以满足您的需求。
• 改善用户体验： 更快的网站加载时间可以改善用户体验，对访客保留和 SEO 排名产生积极影响。
• 资源优化： 优化服务器资源的利用率，更有效地处理并发请求。
• 轻松调试： 提供直接的机制来调试和验证缓存内容，确保顺利运行。
• 兼容性： 与流行的 CMS 平台无缝协作，无需大量配置即可提高其性能。

当我们进入技术操作方法时，请记住，实施 Nginx FastCGI Cache 是提高网站效率和用户满意度的战略方法。让我们开始使用 Nginx FastCGI Cache 增强网站的性能。

设置Nginx FastCGI缓存

编辑 FastCGI 缓存的 Nginx 配置文件

打开配置文件

首先，你需要打开 nginx.conf 文件。我们将使用 nano 文本编辑器，但您可以使用任何您熟悉的文本编辑器。输入此命令：

sudo nano /etc/nginx/nginx.conf

配置 FastCGI 参数

在文件内，找到 HTTP 块并添加以下行：

fastcgi_cache_path /var/nginx/fastcgi_cache levels=1:2 keys_zone=fcgicache:150m max_size=20g inactive=60m use_temp_path=off;
fastcgi_cache_key "$scheme$request_method$host$request_uri";

输入行后，按 CTRL + O， 类型 Y，然后按 CTRL + X 退出。

了解 FastCGI 参数

• fastcgi_cache_path：此参数设置存储 FastCGI 缓存的位置（/var/nginx/fastcgi_cache）。它至关重要，因为它决定了缓存内容将驻留在何处。
• levels=1:2：这会在您的缓存位置下创建一个两级目录层次结构。此设计有助于将文件分散到两个目录中，从而降低磁盘 I/O 瓶颈的风险。
• keys_zone：指定共享内存区域的名称（fcgicache）及其大小（150M）。共享内存区域对于存储缓存键和元数据至关重要。
• max_size：这定义了缓存的最大大小（在本例中， 20GB）。当达到此限制时，最旧的文件将被删除，以便为新文件腾出空间。
• inactive：指定未访问的数据从缓存中删除的持续时间。在此示例中，它设置为 60 分钟。
• use_temp_path：将其设置为 off 指示 Nginx 将文件直接写入指定的缓存文件夹，绕过使用临时存储区域。
• fastcgi_cache_key：用于定义缓存查找的键。Nginx 创建此键的 MD5 哈希值，用作缓存文件的名称。

为 FastCGI 缓存配置 Nginx 服务器块

编辑服务器块文件

接下来，您需要编辑服务器块文件。在本例中，我们假设文件名为 example.com.conf.使用以下命令打开它：

sudo nano /etc/nginx/sites-available/example.com.conf

插入 FastCGI 缓存指令

假设您已经安装了 LEMP，请在 PHP 文件的位置块内插入以下行：

fastcgi_cache fcgicache;
fastcgi_cache_valid 200 60m;
fastcgi_cache_use_stale error timeout updating invalid_header http_500 http_503;
fastcgi_cache_min_uses 1;
fastcgi_cache_lock on;
add_header X-FastCGI-Cache $upstream_cache_status;

了解 FastCGI 缓存指令

• fastcgi_cache：启用缓存并指定之前定义的共享内存区域。
• fastcgi_cache_valid：定义特定 HTTP 状态代码的缓存持续时间。
• fastcgi_cache_use_stale：设置 Nginx 可以使用陈旧缓存响应的条件。
• fastcgi_cache_min_uses：指定在缓存之前必须请求响应的频率。
• fastcgi_cache_lock：确保每次只有一个请求填充新的缓存元素，从而防止出现“缓存踩踏”。
• add_header：添加自定义标题（X-FastCGI-Cache) 添加到 HTTP 响应中，指示响应是否由缓存提供。

在 Nginx 上配置 FastCGI 缓存清除

设置缓存清除

缓存清除允许您在缓存过期之前从缓存中删除内容。要配置缓存清除，请通过在服务器块文件中插入以下行来创建缓存清除指令：

location ~ /purge(/.*) {
    # Uncomment the following two lines to allow purge only from the webserver
    allow 127.0.0.1;
    deny all;
    fastcgi_cache_purge fcgicache "$scheme$request_method$host$1";
}

按 CTRL + O， 类型 Y，然后按 CTRL + X 退出文本编辑器。

缓存清除问题的替代方法

如果您在清除缓存时遇到问题，则可以调整缓存过期时间。对于中高流量网站，设置较低的过期时间（例如 2 小时不活动和 4 小时整体过期）通常更有效。

测试并重新启动Nginx服务器

测试配置

验证 Nginx 配置以避免语法错误或配置错误至关重要。使用以下命令：

sudo nginx -t

如果一切正确，您应该看到以下输出：

nginx: the configuration file /etc/nginx/nginx.conf syntax is ok
nginx: configuration file /etc/nginx/nginx.conf test is successful

重新启动Nginx服务器

最后，重新启动 Nginx 服务器以应用您所做的更改：

sudo systemctl restart nginx

创建并优化 Nginx FastCGI 缓存目录

创建 FastCGI 缓存目录

现在让我们创建 Nginx 存储缓存文件的目录。此路径之前在 nginx.conf 文件：

sudo mkdir -p /var/nginx/fastcgi_cache

使用 tmpfs 优化缓存目录（可选）

如果你的系统有足够的 RAM，你可以选择使用 tmpfs 将缓存存储在内存中。与磁盘​​存储相比，这可以缩短访问时间。但是，请谨慎，因为存储在 RAM 中会消耗大量内存资源。以下是您可以将缓存目录挂载为 tmpfs:

编辑 /etc/fstab 文件：

sudo nano /etc/fstab

在文件末尾添加以下行：

tmpfs   /var/nginx/fastcgi_cache   tmpfs   defaults,size=512M   0 0

这将为缓存分配 512MB 的 RAM。您可以根据系统资源相应地调整大小。

安装 tmpfs:

sudo mount -a

此配置可确保 FastCGI 缓存存储在内存中，从而以 RAM 利用率为代价提供更快的性能。

验证 Nginx FastCGI 缓存功能

使用 curl 测试 FastCGI 缓存

您可以使用以下方法验证 FastCGI Cache 是否正常工作 curl 命令。根据您的缓存设置，您可能需要运行该命令几次才能看到缓存命中：

curl -I http://www.your-domain.com

如果你没有 curl 安装后，你可以使用以下命令安装它：

sudo apt install curl -y

在输出中，查找 X-FastCGI-Cache: HIT 标头：

~$ curl -I https://www.example.com/
HTTP/1.1 200 OK
...
X-FastCGI-Cache: HIT
...

这表明该请求是由缓存提供的。

配置缓存排除

WordPress 管理页面、评论部分和站点地图等网站元素不应被缓存。要配置 Nginx 不缓存这些内容，请在 location (~\.php$) 在您的服务器块文件中行：

# Cache by default
set $skip_cache 0;

# Don't cache URIs containing the following
if ($request_uri ~* "/wp-admin/|/xmlrpc.php|wp-..php|^/feed/|/tag/./feed/|index.php|/.sitemap..(xml|xsl)") {
    set $skip_cache 1;
}

# Don't cache for logged-in users or comment authors
if ($http_cookie ~* "comment_author|wordpress_[a-f0-9]+|wp-postpass|wordpress_no_cache|wordpress_logged_in") {
    set $skip_cache 1;
}

# POST requests and URIs with a query string should bypass the cache
if ($request_method = POST) {
    set $skip_cache 1;
}

if ($query_string != "") {
    set $skip_cache 1;
}

调试缓存排除（可选）

如果要添加注释以用于调试目的，则可以在每个注释下添加自定义注释 set $skip_cache 1; 像这样的语句：

set $skip_reason "your custom note";

这对于理解为什么在故障排除期间某些内容未被缓存很有用。

完成这些配置后，请确保测试配置并重新启动 Nginx：

sudo nginx -t
sudo systemctl restart nginx

Nginx FastCGI 缓存的最佳实践和注意事项

虽然 FastCGI 缓存可以提供显著的性能优势，但必须确保针对特定用例和服务器资源优化配置：

• 在选择之前评估可用的 RAM 数量 tmpfs 用于缓存。确保您的服务器有足够的内存供其他关键进程使用。
• 定制缓存排除以适合您的应用程序。提供的示例专门针对 WordPress，但您可能需要针对其他类型的应用程序使用不同的排除。
• 定期监控缓存使用情况和性能。如果缓存占用过多磁盘空间或性能没有按预期提高，请考虑相应地调整缓存路径、大小或设置。

结论

好了，就是这样！我们已经完成了在 Ubuntu 服务器上安装 Nginx FastCGI Cache 的步骤，通过高效处理动态内容来提升网站的性能。请记住，维护缓存设置以满足网站需求是实现效益最大化的关键。不要回避调整设置以找到最佳点。无论您是经验丰富的专业人士还是服务器管理新手，我们都希望本指南能成为优化 Web 表现的得力助手。保持简单、保持一致，让您和您的访客享受更快速、更流畅的网站体验！