varnish入门理解

简介

Varnish 是一款高性能且开源的反向代理服务器和 HTTP 加速器,开源的软件。但是也有企业版，有更多的功能。

我们知道，在计算机界，缓存为王。我们访问百度时候，有没有觉得在访问时候相当的快，这就是CDN缓存的结果。以前，常用squid来进行缓存，但是squid已经是过去时了。varnish和squid的关系，相当于现在的nginx和Apache的关系，squid已经是负重前行。。。跟我来认识这个新式缓存软件吧！

缓存原理

varnish是按照访问的URL来进行缓存。
Varnish 与一般服务器软件类似，分为 master 进程和 child 进程。Master 进程读入存储配置文件，调用合适的存储类型，然后创建 / 读入相应大小的缓存文件，接着 master 初始化管理该存储空间的结构体，然后 fork 并监控 child 进程。Child 进程在主线程的初始化的过程中，将前面打开的存储文件整个 mmap 到内存中，此时创建并初始化空闲结构体，挂到存储管理结构体，以待分配。Child 进程分配若干线程进行工作，主要包括一些管理线程和很多 worker 线程。
接着，开始真正的工作，varnish 的某个负责接收新 HTTP 连接线程开始等待用户，如果有新的 HTTP 连接过来，它总负责接收，然后唤醒某个等待中的线程，并把具体的处理过程交给它。Worker 线程读入 HTTP 请求的 URI，查找已有的 object，如果命中则直接返回并回复用户。如果没有命中，则需要将所请求的内容，从后端服务器中取过来，存到缓存中，然后再回复。

分配缓存的过程是这样的：它根据所读到 object 的大小，创建相应大小的缓存文件。为了读写方便，程序会把每个 object 的大小变为最接近其大小的内存页面倍数。然后从现有的空闲存储结构体中查找，找到最合适的大小的空闲存储块，分配给它。如果空闲块没有用完，就把多余的内存另外组成一个空闲存储块，挂到管理结构体上。如果缓存已满，就根据 LRU 机制，把最旧的 object 释放掉。

释放缓存的过程是这样的：有一个超时线程，检测缓存中所有 object 的生存期，如果超初设定的 TTL（Time To Live）没有被访问，就删除之，并且释放相应的结构体及存储内存。注意释放时会检查该存储内存块前面或后面的空闲内存块，如果前面或后面的空闲内存和该释放内存是连续的，就将它们合并成更大一块内存。

整个文件缓存的管理，没有考虑文件与内存的关系，实际上是将所有的 object 都考虑是在内存中，如果系统内存不足，系统会自动将其换到 swap 空间，而不需要 varnish 程序去控制。

缓存思想

实际生产中，要考虑如何提高命中率。

varnish配置

软件配置文件：/etc/varnish/varnish.params
缓存配置文件：/etc/varnish/default.vcl
varnish的管理命令：varnishadm

varnish的的软件配置文件/etc/varnish/varnish.params，其中指定了VARNISH_ADMIN_LISTEN_ADDRESS和VARNISH_ADMIN_LISTEN_PORT，从字面意思来看，是管理监听地址和管理监听端口，不错，这个套接字就是管理varnish的套接字。

配置文件中还有一个监听端口，VARNISH_LISTEN_PORT=6081，这个是varnish对外监听web请求的端口，可是为什么是6081，而不是80 端口呢？因为varnish作为缓存服务器，常常是放在nginx反代的后面，这样不面对互联网，因此就不需要监听在80端口了。

varnish的缓存配置文件是以vcl结尾的文件，在配置文件/etc/varnish/varnish.params中指定默认的配置文件是VARNISH_VCL_CONF=/etc/varnish/default.vcl, 和其他软件不同的是，此缓存配置文件是需要编译成二进制文件后方可以使用。这就涉及到了varnish的管理命令了。

管理命令varnishadm

varnishadm默认连接的就是本机的6082端口。
varnishadm -S /etc/varnish/secret -T [ADDRESS:]PORT
连接进去输入help会看到各种指令。
其中和配置文件相关：

vcl.list vcl.load：装载，加载并编译；,也可以使用在外部命令：varnish_reload_vclvcl.use：激活；vcl.discard：删除；vcl.show [-v] <configname>：查看指定的配置文件的详细信息；

运行时参数：

param.show -l：显示列表；param.show <PARAM>param.set <PARAM> <VALUE>

缓存存储：

storage.list

后端服务器：

backend.list

修改缓存配置后，如何生效？

1、使用varnishadm连接到varnish，注意尽量不要退出，否则将会不见了那些编译好的编译列表
varnishadm -S /etc/varnish/secret -T [ADDRESS:]PORT
默认只需要varnishadm即可
2、对指定的缓存配置文件，默认是default.vcl进行编译
格式：vcl.load default.vcl
其中complier_name是自定义名称，例如此处
vcl.load test1 default.vcl
3、指定使用编译好的complier_name
vcl.use test1
4、可以使用vcl.list来查看编译好的那些complier_name和其正在使用情况。

配置案例

1：强制对某类资源的请求不检查缓存：

(1)编辑默认缓存配置文件

vi /etc/varnish/default.vclvcl_recv {    if (req.url ~ "(?i)^/(login|admin)") {    //(?i忽略大小写)        return(pass);    }}

(2)、使用varnishadm来管理缓存

（1）编译/etc/varnish/default.vclvcl.load test1 default.vcl（2）指定使用哪个编译结果vcl.use test1

(3)、使用curl -I ip/login/index.html来查看是否成功

2、varnish对后端web服务器负载均衡

使用前需要导入：import directors；
注意，定义多个后端主机时候，要对其后端主机有引用，否则会导致编译不成功。
(1)vi /etc/varnish/default.vcl

import directors;    # load the directorsbackend imgsrv1 {    .host = "192.168.10.11";    .port = "80";}backend imgsrv2 {    .host = "192.168.10.12";    .port = "80";}   backend appsrv1 {    .host = "192.168.10.21";    .port = "80";}backend appsrv2 {    .host = "192.168.10.22";    .port = "80";}sub vcl_init {   //相当于awk命令中的BEGIN，在接收报文前，执行此函数，与其对应的END是vcl_fini{}块    new imgsrvs = directors.random();    imgsrvs.add_backend(imgsrv1,10);    imgsrvs.add_backend(imgsrv2,20);    new staticsrvs = directors.round_robin();//轮询不支持权重    appsrvs.add_backend(appsrv1);    appsrvs.add_backend(appsrv2);    new appsrvs = directors.hash();    appsrvs.add_backend(appsrv1,1);    appsrvs.add_backend(appsrv2,1);     }sub vcl_recv {    if (req.url ~ "(?i)\.(css|js)$" {        set req.backend_hint = staticsrvs.backend();    }           if (req.url ~ "(?i)\.(jpg|jpeg|png|gif)$" {        set req.backend_hint = imgsrvs.backend();    } else {                set req.backend_hint = appsrvs.backend(req.http.cookie);做会话绑定    }}

(2)使用varnishadm来管理缓存

（1）编译/etc/varnish/default.vclvcl.load test1 default.vcl（2）指定使用哪个编译结果vcl.use test1

(3)测试是否成功
更加复杂的配置还要继续探究了。比如日志，状态监测等。
有什么错误，请指出，共同进步^_^