Varnish概念篇

1，Varnish简介：

Varnish是一款高性能且开源的反向代理服务器和web加速器，与传统的squid相比，varnish具有性能更高，速度更快，管理更加方便等诸多优点，很多大型的网站都开始尝试使用varnish来替换squid，以在相同的服务器成本下提供更好的缓存效果，varnish更是作为CDN缓存服务器的可选服务之一。

挪威的最大的在线报纸Verdens Gang(vg.no) 使用3台Varnish代替了原来的12台squid，性能比以前更好，这是varnish最成功的应用案例。

2，Varnish的特点：

1）是基于内存缓存，重启后数据将消失。
2）利用虚拟内存，io性能好。
3）支持设置0~60秒内的精确缓存时间。
4）VCL配置管理比较灵活。
5）32位机器上缓存文件大小为最大2G。
6）具有强大的管理功能，如果top，stat，admin，list等。
7）状态机设计巧妙，结构清晰。
8）利用二叉堆管理缓存文件，达到积极删除目的

3，Varnish与Squid对比

说到Varnish，不能不提Squid，Squid是一个高性能的代理缓存服务器，它和varnish之间有诸多的异同点，这里分析如下：
下面是他们之间的相同点：
（1）都是一个反向代理服务器；
（2）都是开源软件；

下面是它们的不同点，也是varnish的优点：
（1）Varnish的稳定性高，两者在完成相同负荷的工作时，squid服务器发送故障的几率要高于varnish，因为使用squid要经常重启。
（2）varnish访问速度更快，Varnish采用了“Visual page Cache”技术，所有缓存数据都直接从内存读取，而squid是从硬盘读取，因而varnish在访问速度方面会更快。
（3）varnish可以支持更多的并发连接，因为varnish的TCP链接释放要比squid快。因而在高并发连接情况下可以支持更多TCP连接。
（4）varnish可以通过管理端口，使用正则表达式批量的清除部分缓存，而squid是做不到的。

当然，与传统的squid相比，varnish也是有缺点的，列举如下：
（1）varnish在高并发状态下CPU，IO，内存等资源开销都高于squid。
（2）varnish进程一旦Crash或者重启，缓存数据都会从内存中完全释放，此时所有请求都会发送到后端服务器，在高并发情况下，会给后端服务器造成很大压力。

4，varnish的缓存原理

varnish是一个http反向代理的缓存，当varnish接收到客户端的请求时，从缓存中查看是否有数据，如果没有，则varnish去后端（backend servers）获取响应的资源，同时缓存到varnish服务器中，然后返回给客户端；根据规则和请求页面类型选择数据是否缓存，可以根据请求头中Cache-Control判断是否缓存（如private私有缓存），以及cookie是否有标记（如果被标记有cookie的客户端web请求，varnish默认是不缓存），这些都是通过varnish的vcl配置文件定义的内容实现的。

5，varnish架构

Varnish分为master（management）主进程和child子进程；
master主进程：管理和应用新的配置，编译vcl，监控varnish状态，master会每隔几秒钟去探测child进程是否正常运行，如果发现运行异常则重启child进程。

child子进程：生成线程池，负责对用户请求进行处理，并通过hash查找返回用户结果。常见的线程有：
Accept线程（接受新连接请求并响应）
worker线程（会话，处理请求的资源）
Expiry线程（清理缓存中过期的内容）

6，varnish主要配置部分：

varnish配置主要分为：后端配置，ACL配置，probes配置，directors配置，核心子程序配置几大块。

后端配置：即给varnish添加反代理服务器节点，最少配置一个。
ACL配置：即给varnish添加访问控制列表，可以指定这些列表访问或禁止访问。
probes配置：即给varnish添加探测后端服务器是否正常的规则，方便切换或禁止对应后端服务器。
directors配置：即给varnish添加负载均衡模式管理多个后端服务器。
核心子程序配置：即给varnish添加后端服务器切换，请求缓存，访问控制，错误处理等规则。

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