#yyds干货盘点#关于动静态缓存的一些Tips

Posted 2022-03-23 key_3_feng

浏览器缓存，也称为客户端缓存，是静态缓存中最常见、最直接的表现形式。在nginx中设置expires，并不是指把静态内容缓存在Nginx中，而是设置客户端浏览器缓存的时间。

服务器端的静态缓存技术主要分为磁盘缓存类和内存缓存类两大类。磁盘缓存，是指将静态资源文件通过磁盘进行缓存的技术。内存缓存，就是把静态文件缓存在服务器端的内存中。在这种缓存方式下，如若命中缓存的话，取内存中的缓存数据返回比取磁盘中的缓存数据返回性能要高很多。

小型应用中，Nginx作为前端反向代理服务器，主业务域名解析绑定在前端代理服务器上，且静态资源也存放至代理服务器上。在Nginx七层通过Rewrite对请求做判断，如果是静态资源请求，直接请求本机的静态资源，也可进一步设置对应的静态缓存。如果是动态请求，则转发给后端服务器处理。这是常规动静分离最为成熟的解决方案。

中型应用中，静态资源一般会和应用代码一起部署。要实现静态加速，前端只需要加个CDN，CDN会针对客户端请求，进行回源并主动缓存静态资源。

大型应用中，主业务的域名会直接绑定在业务服务器的负载均衡IP上。静态资源会采用单独的Web服务器部署，并且会跟静态资源绑定独立的二级域名来做请求分流。用户在请求对应的页面（包含静态请求和动态请求）时，静态请求会被隐式重定向（不显示跳转后的URL）引流到静态服务器上，所以对客户端而言是不可感知的。这里需要进行一定的代码改造。

动态缓存，用于缓存业务中的动态数据，如业务处理的临时数据、频繁对数据库访问查询的热点数据、用户Session数据、动态页面数据等，甚至频繁访问的静态页面数据也是通过动态缓存技术（Redis、Memcache）进行缓存的。

关于数据库缓存1、提高性能，数据库缓存的数据基本上都是存储在内存中的，相比I/O读写的速度，数据访问能更快速返回。2、对于数据库的增、删、查、改，数据库缓存技术应用场景绝大部分针对的是“查”的场景。3、在绝大多数的应用中，缓存中的数据和数据库中的数据是不一致的。4、缓存为数据库分担了很多压力，同时也为应用提供了较高的访问速度。

在分布式架构中，负载均衡的引入会导致文件存储需要集中管理，并且会出现Session会话的问题。在Session会话保持的技术中，通过动态缓存相应技术（Redis/Memcache）来集中存储及管理Session是比较成熟的架构。

Session是程序中用于和客户端请求进行会话保持的一种技术。php会默认将Session数据存在本机磁盘文件上，而Tomcat会默认将Session数据存放至JVM分配的内存中。

基于源IP的会话保持，是指负载均衡识别客户端请求的源IP地址，将同一IP地址的请求转发到同一台后端服务器进行处理。若将客户端的请求绑定在后端某一台服务器上，不让请求轮询到其他服务器上，那么就不会出现Session会话的问题。

为了解决基于源IP会话保持所带来的后端流量不均衡的问题，出现了基于浏览器Cookie的会话保持，它很好地解决了该问题。哪怕再多人共用一个IP也不用担心，因为客户端是根据客户端请求的Cookie进行转发的。七层SLB的会话保持，就是基于Cookie的会话保持的。

七层SLB Cookie处理主要分为以下两种。

1）植入Cookie：指客户端第一次访问时，负载均衡会在返回请求中植入Cookie，下次客户端携带此Cookie访问，负载均衡会将请求定向转发给之前记录到的后端服务器上。

2）重写Cookie：根据需要指定HTTP/HTTPS响应中插入Cookie，在后端服务器上维护该Cookie的过期时间和生存时间。

Session除了可以存放在本地内存中以外，当然也可以存放在本地磁盘文件上。存放在本地内存中的数据，服务器宕机、内存数据丢失，都会导致Session丢失，但可以通过Redis/Memcache等动态缓存技术将Session进行集中管理并共享。

Nginx的动态页面缓存，主要通过HTTP反向代理（负载均衡）内置Proxy模块的proxy_cache实现。基本上可以实现所有动态页面的缓存，当然，静态页面也能缓存。Nginx内置Proxy模板proxy_cache实现动静态缓存，缓存文件是存放在磁盘文件中的。在高并发访问的场景中，磁盘I/O可能是性能的瓶颈点。

Nginx内置的Memcached模块ngx_http_memcached_module，虽然实现了对Memcached的访问。但是数据的put存储，还要需要通过代码来操作。可以通过第三方模块memc-nginx和srcache-nginx构建高效透明的缓存机制。

PHP的动态页面缓存是通过FastCGI自带的缓存实现的，而不需要通过Nginx反向代理来设置对应的缓存配置。FastCGI也是将缓存文件存放在磁盘文件中的。在高并发访问的场景中，磁盘I/O也可能是性能的瓶颈点。