使用缓存机制可以显著减少对外部源的请求量，从而提高下载速度，并降低被源站封禁的风险。下面详细解释如何在本地服务器上设置和使用pip缓存机制。
缓存机制的基本原理
缓存机制的原理是在本地服务器上保存已经下载过的Python包，当其他服务器请求同样的包时，本地服务器可以直接提供，而无需再次从外部源下载。常见的缓存实现方式包括使用`devpi`或`pypiserver`等工具。
1. **使用`devpi`作为本地PyPI缓存**
`devpi`是一款功能强大的Python包管理工具，支持本地缓存、私有仓库和简单的包索引等功能。
**安装`devpi`**
在您的本地服务器上安装`devpi`：
```bash
sudo apt update
sudo apt install python3-pip
sudo pip3 install devpi-server devpi-web
```
#### **初始化`devpi`服务**
初始化`devpi-server`并启动：
```bash
devpi-server --start --host 0.0.0.0 --port 3141
```
第一次运行`devpi-server`时，它会在当前目录创建一个数据库。可以通过指定`--serverdir`参数来定义数据库存储的位置：
```bash
devpi-server --start --serverdir /srv/devpi --host 0.0.0.0 --port 3141
```
**设置`devpi`为镜像缓存**
`devpi`默认会从PyPI获取包，并在本地缓存。您可以指定镜像源，例如使用清华的源作为上游：
```bash
devpi use http://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple/
```
启动`devpi`后，本地的其他服务器可以通过`devpi`的地址获取包。
**配置客户端使用缓存**
在其他服务器上配置`pip`使用`devpi`：
```bash
mkdir -p ~/.pip
nano ~/.pip/pip.conf
```
添加以下内容：
```ini
[global]
index-url = http://<your-devpi-server-ip>:3141/root/pypi/+simple/
```
当这些服务器使用`pip install`时，如果本地`devpi`服务器缓存了所需的包，它们将直接从缓存中获取，而不需要访问外部源。
2. **使用`pypiserver`作为本地PyPI缓存**
`pypiserver`是一个轻量级的Python包索引服务器，适合用于简单的包缓存和私有包管理。
**安装`pypiserver`**
在本地服务器上安装`pypiserver`：
```bash
sudo pip install pypiserver
```
**配置`pypiserver`**
`pypiserver`默认不会缓存PyPI上的包，而是作为一个简单的包索引服务器使用。如果需要实现缓存功能，可以使用`bandersnatch`、`devpi`等工具同步外部源，然后将这些包存储到`pypiserver`的包目录中。
启动`pypiserver`，并指定包存储目录（例如`/srv/pypi`）：
```bash
pypiserver -p 8080 /srv/pypi
```
#### **使用`pypiserver`提供缓存服务**
在其他服务器上配置`pip`使用`pypiserver`：
```ini
[global]
index-url = http://<your-pypiserver-ip>:8080/simple/
```
每次安装包时，`pip`首先会从`pypiserver`获取包，如果没有找到，您可以配置`pypiserver`使用外部镜像源作为备份。
3. **配置多级缓存**
您可以配置多级缓存，即首先尝试从本地的`devpi`或`pypiserver`获取包，如果没有，再从外部源下载并缓存到本地。`devpi`已经支持这种机制，而`pypiserver`可以通过在`nginx`等反向代理中实现类似功能。
使用本地缓存机制，可以有效减少外部请求，提升安装速度，并降低被外部源封禁的风险。`devpi`提供了丰富的功能，适合大型环境，而`pypiserver`则更为轻量，适合小型或简单的需求。通过合理配置缓存机制，您可以大幅提升局域网内Python包管理的效率
详细配置步骤
1. 准备服务器环境
首先，在局域网中选择一台作为缓存服务器的机器，并确保已经安装了 Python 和 `pip`。
```bash
sudo apt update
sudo apt install python3 python3-pip -y
```
2. 安装 `devpi-server` 和 `devpi-web`
在缓存服务器上，安装 `devpi-server` 和 `devpi-web`。这些工具将帮助您构建和管理本地的 Python 包缓存服务器。
```bash
sudo pip3 install devpi-server devpi-web
```
3. 初始化 `devpi-server`
在 `/huachen/devpi/` 目录下初始化 `devpi-server`。这个目录将用于存储缓存的 Python 包。
```bash
mkdir -p /huachen/devpi
devpi-server --serverdir /huachen/devpi --init
```
#### 4. 启动 `devpi-server`
启动 `devpi-server`，使其在指定的 IP 地址和端口上运行。您可以通过以下命令在后台启动服务：
```bash
devpi-server --serverdir /huachen/devpi --host 0.0.0.0 --port 3141 --secretfile /huachen/devpi/secret &
```
5. 设置上游镜像源
为 `devpi` 设置上游的国内镜像源，例如清华大学的镜像源。这将使 `devpi` 从这个镜像源获取并缓存包。
```bash
devpi use http://localhost:3141/root/pypi
devpi login root --password=''
devpi index root/pypi mirror_url=https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple/
```
6. 配置客户端服务器
在局域网内的其他 Ubuntu 服务器上配置 `pip`，使其从本地的 `devpi` 服务器获取 Python 包。
编辑或创建 `~/.pip/pip.conf` 文件，并添加以下内容：
```bash
[global]
index-url = http://<devpi-server-ip>:3141/root/pypi/+simple/
trusted-host = <devpi-server-ip>
```
将 `<devpi-server-ip>` 替换为您的 `devpi` 服务器的 IP 地址。
7. 验证配置
在客户端服务器上，尝试安装一个 Python 包，验证是否通过本地的 `devpi` 服务器下载：
```bash
pip install requests
```
在首次安装时，`devpi-server` 将从上游镜像源获取包并缓存。之后的安装请求将直接从本地缓存中提供包。
总结
- `devpi-server` 充当本地缓存服务器，存储和提供 Python 包。
- 使用上游国内镜像源，确保包的下载速度。
- 配置局域网内的其他服务器通过 `pip` 使用本地缓存服务器，减少外部下载次数。
通过这种方式，您可以有效地加速局域网内的 Python 包安装，同时降低对外网的依赖。