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目录
varnishi简介
varnish配置组成
-------------------------------------- vcl内置预设变量
-------------------------------------- 功能语句与对象
-------------------------------------- varnish中内置子程序
-------------------------------------- varnish缓存模式和子程序的关系
varnish的安装
varnish实例配置解析
启动varnish
varnish acl配置解析
一、 Varnish简介
1. 作用
Web应用加速器，同时作为http反向缓存代理
2. 特点
Varnish可以使用内存也可以使用硬盘进行数据缓存
支持虚拟内存的使用
有精确的时间管理机制
状态引擎架构：通过特定的配置语言设计不同的语句
以二叉堆格式管理缓存数据
3. Varnish的优势
Varnish访问速度快，因为采用了“Visual Page Cache”技术，在读取数据时直接从内存中读取
Varnish支持更多的并发连接，因为varnish的TCP连接比squid快
Varnish通过管理端口，使用正则表达式批量的清除部分缓存
4. Varnish的劣势
进程一旦crash或重启，缓存的数据将从内存中完全释放
在多台varnish实现负载均衡时，每次请求都会落到不同的varnish服务器中，造成url请求可能会穿透到后端
1）劣势解决方案
A、在varnish的后端添加squid/nignx代理，这样防止了当varnish缓存被清空时，瞬间大量的请求发往web服务器
B、在负载均衡上做url哈西，让单个url请求固定请求到一台varnish服务器上
5. Varnish的组成
1） Management进程（管理进程）
对child进程进行管理，同时对vcl配置进行编译
2） Child进程（子进程）
生成线程池，负责处理用户请求
6. Varnish配置组成
l 后端配置：指定后端服务器
l ACL配置：为varnish添加访问控制列表，用于规则设置
l Probes配置：实现后端服务器的健康检查
l Directors配置：为varnish添加集群
l 核心子进程：为后端服务器、缓存、访问控制、错误处理等功能添
一、 arnish配置简介
1. vcl内置预设变量
这些变量一般用于设置各个阶段的对象值
预设变量是系统固定的，请求进入vcl子程序后便生成，这些变量可以方便子进程进行提取或者自定义
格式一般为：阶段 .对象运算符值
1）阶段
Req：处理客户端发送的请求时使用
Bereq：处理varinish向后端服务器发送的请求时使用
Beresp：处理后端服务器响应时使用，用于varnish未缓存前
Resp：处理返回给客户端的响应时使用
Obj：处理存储在内存中的对象时使用
2）对象
3） 运算符
2. 功能语句与对象
l 一般功能语句都用于匹配对象，就是对某个对象实现什么操作
l 格式为：功能语句（对象）
1）功能语句
ban（）：清除指定对象缓存
call（）：调用子程序
hash_data（）：生成hash键值，只能在vcl_hash子程序中使用
new（）：创建一个vcl对象，只能在vcl_init子程序中使用
return（）：结束当前子程序并执行下一步动作
rollback（）：恢复http头到原来的状态，现在使用std.rollback（）代替。
.synthetic（）：合成器，用于自定义一个响应内容，只能在vcl_synth和vcl_backend_error子程序中使用
regsub（待处理字符，正则表达式，替换为的字符）：使用正则替换第一次出现的字符串
regsuball（待处理字符，正则表达式，替换为的字符）：使用正则替换所有字符串
2）return的常用动作
语法：return（action）
abandon：放弃处理，并生成一个错误。
deliver：交付处理
fetch：从后端取出响应对象
hash：哈希缓存处理
lookup：从缓存中查找应答数据并返回，如果查找不到，则调用pass函数，从后端服务器调用数据。
ok：继续执行
pass：绕过缓存，直接向后端服务器调用数据
pipe：建立客户端和后端服务器之间的直接连接，从后端服务器调用数据
purge：清除缓存对象，构建响应
restart：重新开始
retry：重试后端处理
synth(status code,reason)：合成返回客户端状态信息
3. varnish中内置子程序
子进程也叫状态引擎，每一个状态引擎均有自己限定的返回动作 return （动作）; 不同的动作将调用对应下一个状态引擎。
我们可以把一个请求分为多个阶段，每个阶段都会调用不同的状态引擎去操作，这样，我们只要编写出相应的状态引擎，就可以控制每个请求阶段。
varnish内置子程序均有自己限定的返回动作 return （动作）; 不同的动作将调用对应下一个子程序
每个内置子程序都需要通过关键字sub进行定义
1） vcl_recv子程序
2） vcl_pipe子程序
3） vcl_pass子程序
4） vc_hit子程序
5） vcl_miss子进程
6） vcl_hash子进程
7） acl_purge子进程
8） vcl_deliver子进程
9） vcl_backend——fetch子程序
10） vcl_backend_response子程序
11） vcl_backend_error子程序
12） vcl_synth子程序
13） vcl_init子进程
14） acl_fini子进程
4. varnish缓存模式和子程序的关系
l varnish的配置文件，就是通过各种子程序组成的，当varnish运行时，也是通过子程序的配置进行相应的操作
l 子程序的关系如下图
1） 右上角的两个图代表：加载vcl时执行vcl_init子程序，卸载vcl时执行vcl_fini子程序
2） 当vcl_recv调用 hash函数时
进入该状态后，会通过vcl_hash子程序，根据请求的url或其他信息生成hash键值,
然后查找hash键值相同的缓存数据，若找到，则进入val_hit状态，否则进入vcl_miss状态
3） 当vcl_recv调用pass 函数时
当vcl_recv调用pass 函数时，pass将当前请求直接转发到后端服务器。而后续的请求仍然通过varnish处理。
pass （varnish）通常只处理静态页面。即只在GET 和 HEAD 类型的请求中时才适合调用pass函数。另外，需要注意的一点是，pass模式不能处理POST请求，为什么呢？因为POST请求一般是发送数据给服务器，需要服务器接收数据，并处理数据，反馈数据。是动态的，不作缓存
4） 当vcl_recv判断需要调用 pipe 函数时
当vcl_recv判断需要调用 pipe 函数时，varnish会在客户端和服务器之间建立一条直接的连接，之后客户端的所有请求都直接发送给服务器，绕过varnish,不再由varnish检查请求，直到连接断开。
类型是POST时用pipe，举个例子，当客户端在请求一个视频文件时，或者一个大的文档，如.zip .tar 文件，就需要用pipe模式，这些大的文件是不被缓存在varnish中的。
5） 当vcl_recv指定purge模式时
Purge模式用于清除缓存
5. 优雅模式garce mode
1) 请求合并
当几个客户端请求同一个页面的时候，varnish只发送一个请求到后端服务器，然后让其他几个请求挂起并等待返回结果
2) 问题
如果数以千计或更多的这种请求同时出现，那么这个等待队列将变得庞大，这将导致2类潜在问题：惊群问题(thundering herd problem)，即突然释放大量的线程去复制后端返回的结果，将导致负载急速上升；没有用户喜欢等待；
3) 解决问题
配置varnish在缓存对象因超时失效后再保留一段时间，以给那些等待的请求返回过去的文件内容(stale content)。
1 | 案例： |
三、 varnish的安装
1. 下载varnish压缩包
有两个地方可下载
1） 通过Varnish的官方网址http://varnish-cache.org，可以在这里下载最新版本的软件。
但是有时候varnish的官网会被墙
2） GIT下载：git clone https://github.com/varnish/Varnish-Cache/var/tmp/
但是在安装时需要先使用./autogen.sh生成configure编译配置文件
2. Varnish的安装
首先安装依赖包
配置varnish
编译并安装
拷贝vcl文件
官方提供的vcl配置文件没有提示太多的配置信息，在生产环境中还是需要自己进行配置
四、 Varnish VCL实例配置解析
拓扑环境
五、 启动varnish
六、 varnish vcl配置解析
Varnish有自己的编程语法vcl，varnish启动时，会将配置文件编译为C语言，然后再执行
1. 后端服务器地址池配置及后端服务器健康检查
1） 后端服务器定义，用于varnish连接指定的后端服务器
1 | 例：将监控块定义在后端服务器中 |
2） 监视器定义
1 | 例：创建健康监测，定义健康检查名称为backend_healthcheck |
3） 负载均衡群集directors
负载均衡群集需要directors模块的支持，import directors
Directors负载均衡支持的算法：
使用random，hash 必须配置权重值，用于提高随机率
1 | 例： |
说明：
set命令是设置变量
unset命令是删除变量
web_cluster.add_backend(backend , real ); 添加后端服务器节点，backend 为后端配置别名，real 为权重值，随机率计算公式：100 * (当前权重 / 总权重)。
req.backend_hint是varnish的预定义变量，作用是指定请求后端节点
vcl对象需要使用new关键字创建，所有可创建对象都是内定的，使用前必需import，所有new操作只能在vcl_init子程序中。
2. 访问控制列表（acl）
创建一个地址列表，用于后面的判断
如果列表中包含了无法解析的主机地址，它会匹配任何地址。
不想匹配的IP，在前面加个！即可
3. 缓存规则设置
说明：
X-Forwarded-For 是用来识别通过HTTP代理或负载均衡方式连接到Web服务器的客户端最原始的IP地址的HTTP请求头字段
要想后端服务器记载客户端的真实IP，只在varnish中设置不行，还需要修改后端web服务器的配置（这里是apache做后端web服务器）：
修改框中的变量，指定为varnish中设置的变量
七、 varnish将不同的url发送到不同的后端server
AutoIt Code
1 | import directors; # load the directors |
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