一、為什么需要 Slice？
在 NGINX 反向代理或 CDN 場景中，大文件（視頻、軟件包、鏡像等）常因單體體積過大而令緩存命中率低、回源代價高。
ngx_http_slice_module 通過把一次完整響應拆分成 固定大小的字節塊（Slice），讓各塊分別緩存，從而帶來三大收益：
-
更高緩存命中率
- 客戶端斷點續傳、并發 Range 請求只命中需要的分片，無須整文件回源。
-
回源壓力小
- 回源服務器可串流輸出，對下游節點按塊供給，避免一次性讀取整文件。
-
快速失敗與熱區
- 若分片出現損壞或更新，僅重拉對應 Slice，其他分片繼續復用緩存。
二、模塊啟用
ngx_http_slice_module默認未編譯。必須在編譯 NGINX 時加入：./configure --with-http_slice_module \--with-http_ssl_module # 其他模塊 make && sudo make install
驗證是否編譯成功：
nginx -V 2>&1 | grep --color http_slice
三、核心概念
| 名稱 | 說明 |
|---|---|
| Slice | 一個固定大小的字節塊（例如 1 MiB），每個塊通過子請求（subrequest）回源并緩存。 |
$slice_range | 模塊自動生成的變量，格式形如 bytes=0-1048575，指明本子請求需要的區間；需作為 Range 頭傳遞給上游。 |
| 狀態碼 206 | 分片請求回源時，上游需返回 206 Partial Content 并帶 Content-Range，NGINX 緩存到本地。 |
| 子請求 (subrequest) | NGINX 在后臺對每個 Slice 發起獨立請求；與 proxy_cache_background_update 等子請求并存時有已知問題（見后文）。 |
四、最小可用配置（一步一步）
假設：
- 回源服務
http://localhost:8000/存放大文件； - 目標：把每個響應切成 1 MiB 切片并緩存。
http {proxy_cache_path /data/nginx/cache levels=1:2 keys_zone=cache:100m inactive=1h;server {listen 80;location / {# 1. 開啟分片，單位可用 k/m/gslice 1m;# 2. 啟用緩存proxy_cache cache;proxy_cache_valid 200 206 1h;# 3. 把分片區間加入緩存 key，保證不同片段獨立緩存proxy_cache_key $uri$is_args$args$slice_range;# 4. 告訴回源取哪段字節proxy_set_header Range $slice_range;# 5. 回源proxy_pass http://localhost:8000;}}
}
流程說明：
- 首個請求 → NGINX 判斷需切片，先取
slice=0~1048575。 - cache miss → 向回源帶
Range: bytes=0-1048575，獲得206，緩存。 - 后續切片 → 繼續子請求；未命中則回源、命中則直返。
- 客戶端端網速變化 → 支持斷點續傳；若斷線后重連，只拉缺失部分，命中率高。
五、可調指令
5.1 slice size;
-
size：每片大小，可寫
256k | 1m | 4m等； -
0（默認）關閉切片。
-
建議：
- 小文件 < size -> 不切片；
- 過小會導致文件句柄過多，過大會降低命中率，常用 512 k ~ 2 m。
5.2 $slice_range
無需顯式定義，模塊自動按 slice 和當前偏移生成。例如：
bytes=1048576-2097151
務必用 proxy_set_header Range $slice_range 傳遞給上游。
六、進階技巧
6.1 HTTPS 回源 + Range
若回源是 HTTPS，上游同樣須支持分段下載；否則 NGINX 會回退整文件。
proxy_pass https://backend.example.com;
proxy_set_header Range $slice_range;
6.2 限制并發子請求
過多并發會給回源帶來壓力，可在 proxy_cache_lock / limit_conn 等模塊配合限流。
proxy_cache_lock on; # 只有首個分片回源，其余等待，防止擊穿
limit_conn_zone $binary_remote_addr zone=perip:10m;
limit_conn perip 10; # 每 IP 最多 10 并發
6.3 與 Range/Head 兼容
客戶端自己發 Range（斷點續傳）時，Slice 會在原有 Range 內繼續切分，返回多片合并結果，對客戶端透明。
6.4 NJS 動態調整 Slice
可用 set $slice_size ... + slice $slice_size; 按不同 URI / MIME 策略動態調整分片大小。
七、已知問題與避坑
| 場景 | 問題表現 | 解決建議 |
|---|---|---|
| Background Cache Update | 使用 proxy_cache_background_update on; 時，不支持 Range，可能整文件回源 | 避免在同一 location 打開該特性；或使用主動刷新腳本 |
過小 Slice (<32k) | fd 數暴增、內存占用高 | Slice ≥ 256k；確保 worker_rlimit_nofile 足夠 |
| 回源不支持 Range | 上游返回 200 整文件，Slice 無意義 | 確認回源支持 Accept-Ranges: bytes headers |
| ETag 變化 | 不同分片用不同 ETag 導致緩存擊穿 | 統一回源 ETag 或禁用 proxy_ignore_headers ETag; |
八、監控 & 調試
- 查看緩存：
ls -l /data/nginx/cache，每片生成獨立緩存文件。 - 日志標記：在
log_format中加入$slice_range、$upstream_status便于排查：
log_format slice '$remote_addr $uri $status ''range=$slice_range up=$upstream_status';
access_log /var/log/nginx/slice.log slice;
-
性能指標：
proxy_cache_hit,missconnections_active,reading,writing- 磁盤 IO
九、場景實戰
9.1 大文件下載（ISO、固件）
slice 2m; # 較大分片減少文件數
proxy_cache_valid 200 206 12h; # 長時間緩存
9.2 HLS/DASH 點播
分片文件本就小，可關閉切片，或僅對 .mp4 大文件切片：
location ~ \.mp4$ {slice 1m;...
}
9.3 鏡像倉庫代理
鏡像層 (layer) 可達數百 MB，開啟切片后可極大提高復用率。
十、總結
-
一句話：
ngx_http_slice_module通過“分片 + 緩存”讓大文件交付更高效。 -
必做：
- 編譯開啟
--with-http_slice_module - 設置
slice大小 + 緩存 key 中加入$slice_range - 將
$slice_range作為Range頭傳遞 - 緩存中允許狀態碼
206
- 編譯開啟
-
可選：結合
proxy_cache_lock、limit_conn、自定義session_log等做進一步優化。
掌握上述配置與注意事項后，你就可以讓 NGINX 在大文件分發、CDN 邊緣緩存、鏡像倉庫等場景下發揮極致性能，顯著降低回源壓力與帶寬消耗。祝你使用順利，緩存命中率節節攀升！
