neatsoft

Проблема в неправильном выборе инструмента. Для решения этой задачи гораздо лучше подходит Traefik: он умеет динамически подхватывать контейнеры, которым необходим доступ извне, автоматически получать let's encrypt сертификаты, роутить запросы на основании имени домена / пути, и выступать в качестве load balancer-а. Настраивается гораздо проще, чем Nginx: вся конфигурация - несколько строк.

Только что закончил систему кэширования для высоконагруженного проекта на django + nginx, никаких проблем с инвалидацией не испытал. memcached + nginx microcaching. Принцип работы следующий:

• nginx проверяет наличие данных в memcached с помощью memcached_pass, если нашел - возвращает;
  
• django при рендеринге страницы помещает результат в memcached, при изменении - удаляет.
  

В исходном виде у этой связки есть только одна проблема - обработка конкурирующих запросов. Если несколько клиентов одновременно попытаются запросить одну и ту же "непрогретую" страницу, то все запросы уйдут в бэкенд (ab -n 1000 -c 100). К счастью, nginx легко позволяет это предотвратить с помощью микрокэширования (uwsgi_cache_valid any 1s; uwsgi_cache_use_stale updating;). В бэкенд при этом уходит только самый первый запрос, параллельные получают результат из файлового кэша, последующие - из memcached. Не слишком элегантно, появляется дополнительный слой кэширования (файловый), но работает отлично. На реальных данных удалось получить ускорение в 1200 раз и неограниченную возможность масштабирования (с помощью дополнительных серверов с nginx в режиме микрокэширования между клиентом и основным сервером).

кусок конфигурации с реального сервера:

server {
    ...
    location /services {
        proxy_pass http://127.0.0.1:8080;
        proxy_set_header Host $host;
        proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
        proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
        proxy_set_header X-Forwarded-Proto $scheme;
    }
    ...
}

Документация: nginx reverse proxy