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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
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 |
