Squid CDN手册，如何优化缓存性能？

Squid CDN 手册

一、Squid 简介

（一）代理的工作机制

1、资源获取与隐藏真实地址：代替客户机向网站请求数据，从而隐藏用户的真实 IP 地址，这一功能可以保护用户的隐私，防止用户的网络行为被轻易追踪。

2、缓存加速：将获得的网页数据（静态 web 元素）保存到缓存中并发送给客户机，以便下次请求相同的数据时快速响应，这大大减少了重复数据的传输量，提高了访问速度。

（二）代理服务器的概念与作用

1、概念：代理服务器是一个位于客户端和原始（资源）服务器之间的服务器，为了从原始服务器取得内容，客户端向代理服务器发送一个请求并指定目标原始服务器，然后代理服务器向原始服务器转交请求并将获得的内容返回给客户端。

2、作用

资源获取：代替客户端实现从原始服务器的资源获取，方便对资源的集中管理和控制。

加速访问：代理服务器可能离原始服务器更近，从而起到一定的加速作用，减少数据传输的延迟。

缓存作用：保存从原始服务器所获得的资源，减轻后端服务器的负载，提高整体性能。

隐藏真实地址：通过代理服务器获取资源，隐藏了客户端的真实信息，增加了安全性。

（三）Squid 代理的类型

1、传统代理：适用于 Internet 正向代理，需在客户机指定代理服务器的地址和端口，这是最常见的代理方式，用户需要在浏览器或其他应用程序中手动设置代理服务器的相关信息。

2、透明代理：客户机不需指定代理服务器的地址和端口，而是通过默认路由、防火墙策略将 Web 访问重定向给代理服务器处理，这种方式对用户透明，用户无需进行任何特殊配置即可使用代理服务。

3、反向代理：Squid 反向代理服务器中缓存了该请求的资源，则将该请求的资源直接返回给客户端；否则反向代理服务器将向后台的 WEB 服务器请求资源，然后将请求的应答返回给客户端，同时也将该应答缓存在本地，供下一个请求者使用，常用于负载均衡和提高网站的访问速度。

二、Squid 搭建

（一）安装前准备

1、关闭防火墙：执行以下命令关闭防火墙以及防火墙自启动（以 CentOS 系统为例）：

systemctl stop firewalld

systemctl disable firewalld

setenforce 0

2、安装 Squid：使用以下命令安装 Squid（以 CentOS 系统为例）：

yum install squid -y

（二）配置文件修改

1、编辑配置文件：使用文本编辑器打开 Squid 的配置文件/etc/squid/squid.conf，例如使用vim /etc/squid/squid.conf 命令。

2、常用配置参数及作用

http_port 3128：监听的端口号，默认为 3128，可以根据需要进行修改。

cache_mem 64M：内存缓冲区的大小，用于存储缓存数据，可根据服务器内存情况进行合理设置。

cache_dir ufs /var/spool/squid 2000 16 256：硬盘缓冲区的大小及相关参数，ufs 表示文件系统类型，/var/spool/squid 是缓存文件存储路径，2000 是缓存空间大小（单位为 MB），16 是一级子目录个数，256 是每个子目录下的 htcache 文件个数。

cache_effective_user squid：设置缓存的有效用户，通常为squid 用户。

cache_effective_group squid：设置缓存的有效用户组，通常为squid 用户组。

dns_nameservers IP 地址：一般不设置，而是用服务器默认的 DNS 地址，如果需要指定特定的 DNS 服务器，可以在这里填写其 IP 地址。

cache_access_log /var/log/squid/access.log：访问日志文件的保存路径，用于记录客户端的访问请求信息。

cache_log /var/log/squid/cache.log：缓存日志文件的保存路径，记录缓存的相关操作信息。

visible_hostname linuxprobe.com：设置 Squid 服务器的名称，可根据实际情况进行修改。

（三）启动与管理 Squid 服务

1、启动 Squid 服务：安装完成后，可以使用以下命令启动 Squid 服务：

systemctl start squid

2、查看 Squid 服务状态：使用以下命令查看 Squid 服务的运行状态：

systemctl status squid

3、停止 Squid 服务：如果需要停止 Squid 服务，可以使用以下命令：

systemctl stop squid

4、重启 Squid 服务：当对配置文件进行修改后，需要重启 Squid 服务使配置生效：

systemctl restart squid

三、Squid 在 CDN 中的应用

（一）CDN 的原理与作用

1、原理：CDN（Content Delivery Network），即内容分发网络，采取了分布式网络缓存结构，它通过在现有的 Internet 中增加一层新的网络架构，将网站的内容发布到最接近用户的 Cache 服务器内，通过 DNS 负载均衡的技术，判断用户来源就近访问 Cache 服务器取得所需的内容。

2、作用：解决 Internet 网络拥塞状况，提高用户访问网站的响应速度，如同提供了多个分布在各地的加速器，以达到快速、可冗余的为多个网站加速的目的，让网站访问者可以在离自己最近的地方最快的得到可靠的服务。

（二）Squid 与 CDN 的结合

1、作为缓存服务器：Squid 可以作为 CDN 中的缓存服务器，缓存静态资源，如图片、CSS、JavaScript 等文件，当用户请求这些资源时，如果缓存中存在，则直接从缓存中获取，减少了对源服务器的访问压力，提高了响应速度。

2、反向代理模式：在反向代理模式下，Squid 可以根据缓存情况决定是否将请求转发给源服务器，如果缓存中有请求的资源，就直接返回给用户；如果没有，则向源服务器请求资源，并将获取的资源缓存起来，以供后续用户请求使用。

3、负载均衡：通过配置多个 Squid 服务器，可以实现负载均衡，根据一定的算法（如轮询、最小连接数等），将用户请求分配到不同的 Squid 服务器上，避免单个服务器过载，提高系统的稳定性和可靠性。

四、相关问题与解答

（一）问题一：如何优化 Squid 的性能？

答：可以通过以下几种方式优化 Squid 的性能：

1、调整缓存设置：根据服务器的内存和硬盘资源情况，合理调整cache_mem 和cache_dir 等缓存相关参数的大小，以提高缓存的命中率和存储效率。

2、优化网络配置：确保网络带宽足够，减少网络延迟，可以通过优化路由器配置、升级网络设备等方式来改善网络环境。

3、启用压缩功能：开启 Squid 的压缩功能，可以减少传输的数据量，提高访问速度，在配置文件中设置compress_enable on 等相关参数即可启用压缩功能。

4、定期清理缓存：定期清理缓存中的过期或无效数据，以释放磁盘空间，提高缓存的效率，可以使用 Squid 自带的缓存管理工具或者编写脚本进行定期清理。

5、监控和调整：使用 Squid 提供的监控工具（如squidclient）实时监控系统的性能指标，如缓存命中率、请求响应时间等，根据监控结果及时调整配置参数，以适应不同的负载情况。

（二）问题二：Squid 出现缓存命中率低的问题如何解决？

答：可以从以下几个方面来解决 Squid 缓存命中率低的问题：

1、检查缓存配置：确保缓存配置正确，包括缓存大小、缓存策略等，如果缓存空间过小，可以适当增大缓存空间；如果缓存策略不合理，可以调整缓存过期时间、刷新频率等参数。

2、分析请求内容：查看访问日志，分析哪些类型的请求没有被缓存或者缓存命中率较低，如果是动态内容较多，可以考虑对动态内容进行优化，如压缩、合并等；如果是特定类型的文件（如视频、大文件等）缓存效果不佳，可以针对这些文件类型进行单独的配置优化。

3、检查源服务器配置：确保源服务器的响应头设置正确，特别是缓存相关的头信息（如Cache-Control、Expires 等），如果源服务器禁止缓存某些资源，Squid 将无法对这些资源进行缓存，可以与源服务器管理员沟通，协商调整响应头的设置。

4、更新缓存内容：如果缓存中的内容长时间未更新或者与源服务器上的内容不一致，可能会导致缓存命中率下降，可以定期刷新缓存或者设置自动更新缓存的机制，以保证缓存内容的有效性。

5、优化网络环境：网络不稳定或者延迟过高可能会影响缓存的效果，检查网络连接是否正常，优化网络拓扑结构，减少网络拥塞等因素对缓存的影响。