一、图片服务器机制

为了提高图片服务器性能，可利用Nginx中反向代理缓存机制达到目的；本机制共需两台服务器，在图片存储服务器外另部署一台服务器作为图片代理服务器（在一台服务器上同时部署也可），当客户端请求图片信息时，首先访问图片代理服务器，代理服务器会缓存热点图片，从而提高效率。

1、架构图

2、反向代理简介

反向代理是Web服务器隐藏在代理服务器之后，实现这种机制的服务器称作反向代理服务器(Reverse Proxy Server)。此时，Web服务器成为后端服务器，反向代理服务器称为前端服务器。

3、Nginx反向代理缓存机制简介

3.1 工作原理

Nginx的proxy_cache缓存机制为当用户请求图片等静态资源时，首先在代理服务器内存索引中查找是否存在该资源的缓存，如果不存在，则访问存储服务器，查找并读取该资源，响应请求并将其加入缓存；相反如果存在则在缓存中读取并响应请求，从而减少了对存储服务器的访问，提升了性能。

3.2 缓存机制

缓存文件采用内存+硬盘方式缓存，采用md5编码hash后保存，内存中保存的为缓存的索引信息，资源的缓存文件则存在硬盘中，但由于采用了hash算法，相对与无缓存查找还是提升了性能。

相对与memcache缓存，由于memcache将缓存的文件全部缓存在内存中，速度上更优于proxy_cache，但当遇到断电、宕机时，memcache中缓存将全部丢失，可谓各有利弊。此外memcache向缓存中加入数据需要通过编码的方式主动去添加，这样需要统计访问量识别哪些是访问量高的热点图片需要缓存，哪些不需要，还需要日后的维护，而proxy_cache只需一次设置图片的路径后，通过配置文件采取合适的方案即可，无需日后的维护。

3.3 缓存清理

Proxy_cache的清理方式有两种，自动清理和手动清理：

自动清理，配置inactive参数后，如1天，则该缓存中有1天未被请求，则自动清理该资源；此外当内存区达到上限后，将用新的资源取代访问次数最少的。

手动清理，需集成第三方proxy_cache_purge，如想清理URL为http://192.168.1.100/aaa.png 图片，请求http://192.168.1.100/purge/aaa.png即可。 

4、Nginx gzip简介

gzip是GNU zip的缩写，它是一个GNU自由软件的文件压缩程序，可以极大的加速网站，但对于图片压缩来说，几乎没有提升，最好不要使用Gzip。

二、测试

第一次访问某图片时：

***22/Oct/2013:19:29:14 -0700 MISSCache-Control: - Expires: - "GET /web/upload/slide/13706572516644398.jpgHTTP/1.1" (200) "Mozilla/5.0 (X11; U; Linux x86_64; en-US;rv:1.9.2.9) Gecko/20110412 CentOS/3.6.9-2.el6.centos Firefox/3.6.9"

MISS表示未被缓存。

 

第二次访问某图片时：

***22/Oct/2013:19:30:40 -0700 HITCache-Control: - Expires: - "GET /web/upload/slide/13706572516644398.jpgHTTP/1.1" (200) "Mozilla/5.0 (compatible; MSIE 10.0; Windows NT 6.2;WOW64; Trident/6.0; MALCJS)"

HIT表示已被缓存。

 

共包含以下几种状态可以在缓存日志中查看：

·          MISS 未命中，请求被传送到后端

·          HIT 缓存命中

·          EXPIRED 缓存已经过期请求被传送到后端

·          UPDATING 正在更新缓存，将使用旧的应答

·          STALE 后端将得到过期的应答

·          BYPASS 缓存被绕过了

附录

附录为本次测试的配置文件：

 

#user nobody; # nginx进程数，多少cpu多少进程 worker_processes 4; #允许打开的连接数 worker_rlimit_nofile 10240; #error_log logs/error.log; #error_log logs/error.log notice; #error_log logs/error.log info; #pid logs/nginx.pid; events { #单进程允许打开的链接数 worker_connections 10240; } http { include mime.types; default_type application/octet-stream; charset utf-8; #服务器名的hash库大小 server_names_hash_bucket_size 128; #服务器名的hash库大小 client_header_buffer_size 4 8k; #客户端长头文件缓存大小及分配模式 4块 每块8K large_client_header_buffers 4 32k; #客户端最大数据段大小 client_max_body_size 300m; sendfile on; tcp_nopush on; #连接存活时间 keepalive_timeout 60; tcp_nodelay on; client_body_buffer_size 512k; proxy_connect_timeout 5; proxy_read_timeout 60; proxy_send_timeout 5; proxy_buffer_size 16k; proxy_buffers 4 64k; proxy_busy_buffers_size 128k; proxy_temp_file_write_size 128k; log_format cache '***$time_local ' '$upstream_cache_status ' 'Cache-Control:$upstream_http_cache_control ' 'Expires:$upstream_http_expires ' '"$request"($status) ' '"$http_user_agent" '; #gzipon; #gzip_min_length 1k; #gzip_buffers 4 16k; #gzip_http_version1.1; #gzip_comp_level2; #gzip_types text/plain application/x-javascript text/cssapplication/xml; #gzip_varyon; proxy_temp_path /home/cache/proxy_temp_path; #缓存路径，级别，检测时间，活动时间 proxy_cache_path /home/cache/proxy_cache_path levels=1:2 keys_zone=cache_one:200m inactive=1d max_size=30g; server { listen 80; server_name 192.168.242.130; location / { proxy_cache cache_one; proxy_cache_valid 200 304 12h; proxy_cache_key $host$uri$is_args$args; proxy_set_header Host $host; proxy_set_header X-Forwarded-For $remote_addr; proxy_pass http://192.168.242.130:8080; access_log /opt/nginx/cache.logcache; expires 1d; } location ~ /purge(/.*) { allow 127.0.0.1; #allow 192.168.0.0/255; #deny all; proxy_cache_purge cache_one $host$1$is_args$args; } location ~ .*\.(gif|jpg|jpeg|png|bmp|swf)$ { proxy_set_header Host $host; proxy_set_header X-Forwarded-For $remote_addr; proxy_pass http://192.168.242.130:80; } access_log off; } server { listen 8080; server_name 192.168.242.130; location / { root /home/www/; } access_log off; } }