一、varnish简介:
**1.Varnish:**一款高性能的开源HTTP加速器,2006年发布的第一个版本0.9,发展到目前很多门户网站已经部署了varnish,并且反应都很好,甚至反应比squid还稳定,且效率更高,资源占用更少。在反向代理,web加速方面,varnish已经有足够能力代替squid。挪威最大的在线报纸 Verdens Gang 使用3台Varnish代替了原来的12台Squid,性能比以前更好。
**2.作者:**Poul-Henning Kamp是FreeBSD的内核开发者之一。
**3.储存介质:**内存、硬盘与CPU内的L1、L2,甚至有L3缓存。
**4.CDN (content delivery network)内容分发(推送)网络:**是在现有的Internet中增加一层新的网络架构,将网络内容发布到最接近用户的网络边缘(边缘服务器),使用户的网站访问请求尽可能避免影响访问速度的因素;
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5.缓存注意事项:
1)缓存的内容通常不宜太长,否则后端真正的数据源发生改变了,前端的缓存依然会提供旧的内容响应给客户;
2)缓存服务器通常使用内存作为缓存的存储介质,与磁盘相比,内存的造价要昂贵的多,所以不可能把所有数据都缓存进来,只能缓存经常被用户重复访问的热点数据;
3)缓存有的是时候会缓存一些有问题的页面,比如说错误的页面、旧的页面等,我们应该有一种机制,可以人工智能清理一些有问题的缓存条目,保证用户在访问任何页面时都不出现问题;
4)任何有用户私有信息的一定不能缓存,否则有可能会被其他用户看到,从而泄露用户隐私;
二、varnish工作原理
1.varnish的系统架构:
Management管理进程: 主要实现加载新的配置、编译 VCL、监控 varnish、初始化 varnish以及提供一个命令行接口;
child缓存进程: 也被称之为cache进程,包含多种类型的线程如下:
Acceptor 线程:接收新的连接请求并响应;
Worker 线程:child 进程会为每个会话启动一个 worker 线程;
Expiry 线程:从缓存中清理过期内容;
2. varnish 的后端缓存存储:
varnish 支持不同类型的后端缓存存储类型,这可以在 varnishd 启动时使用-s 选项指定,类型包括:
file:使用特定的磁盘文件存储全部的缓存数据,不过key和文件描述符还是保存在内存中,如果重启varnish,将找不到缓存数据;
malloc:将缓存的数据完全存放在内存中,工作效率更高的模式;
persistent(experimental):与 file 的功能相同,但可以持久存储数据(即重启varnish 数据时不会被清除),仍处于测试期;
3.varnish 与 squid 的对比:
优点: varnish 具有更好的稳定性、更快的访问速度、更多的并发连接支持数,可以通过管理端口管理缓存等优势;
缺点:在高并发状态下, varnish 消耗更多的 CPU、 I/O 和内存资源。 varnish 进程一旦挂起、崩溃或者重启,缓存的数据会从内存中释放,此时所有的请求都将会转发到后端服务器上,给后端服务器造成很大压力。
4.varnish的工作状态:
1)Receive 状态:请求处理入口状态,根据 VCL 规则判断该请求应该 Pass 或 Pipe,还是进入 Lookup(本地查询)。
2)Lookup 状态:进入此状态后,会在 hash 表中查找数据,若找到,则进入 Hit 状态,否则进入 Miss 状态。
3)Fetch 状态:在 Fetch 状态下,对请求进行后端获取,发送请求,获得数据,并进行本地存储。
4)Deliver 状态:将获取到的数据发送给客户端,然后完成本次请求。
5)Pipe 状态:不通过 varnish,开通“管道”,直接有后端真实的 web 节点回复客户端请求。
总结:state engine的常见数据流向:
1.vcl_recv –> lookup –> vcl_hash –> cached –> vcl_hit–> vcl_deliver
数据报文进来后先检查,如果可缓存,则送进缓存中匹配,如果命中了,则直接响应给客户;
2.vcl_recv –> lookup –> vcl_hash –> cached –> vcl_miss –> vcl_backend_fetch –> vcl_deliver
数据报文进来之后先检查,如果可缓存,则送进缓存中匹配,如果没命中缓存,varnish会替用户去后端应用服务器请求对应的页面,先缓存下来,然后响应给客户;
3.vcl_recv –> vcl_pipe –> backendserver
送往vcl_pipe的报文不会做任何处理直接送到后端服务器;
4.vcl_recv –> vcl_pass –> vcl_backend_fetch –> vcl_deliver
通常用于不能缓存的内容,不检查缓存直接送往vcl_pass,经由pass送到后端服务器去响应;
网站:http://blog.sina.com.cn/s/blog_130affe1d0102w4ft.html
三、搭建Varnish+httpd实现网站加速及高可用:
案例环境:
系统 | IP地址 | 主机名 | 所需软件 |
---|---|---|---|
centos 7.4 x64 1708 | 192.168.100.101 | varnish | varnish-4.0.1.tar.gz |
centos 7.4 x64 1708 | 192.168.100.102 | web1 | httpd、php、mariadb |
centos 7.4 x64 1708 | 192.168.100.103 | web2 | httpd |
案例步骤:
安装并配置varnish代理;
配置后端web节点;
客户端访问测试代理;
验证服务端日志记录情况;
安装并配置varnish代理;
yum -y install libtool ncurses-devel pcre-devel libxslt groff pkgconfig libedit-devel python-imaging python-docutils gcc gcc-c++tar zxf varnish-4.0.1.tar.gz -C /usr/src/cd /usr/src/varnish-4.0.1/./configure --prefix=/usr/local/varnish --enable-debugging-symbols --enable-dependency-tracking --enable-developer-warnings &&make &&make installln -s /usr/local/varnish/bin/* /usr/local/bin/ln -s /usr/local/varnish/sbin/* /usr/local/sbin/cd /usr/local/varnish/
vi /usr/local/varnish/default.vcl
vcl 4.0;import directors;probe check {.url = \"/\"; ##探测后端主机健康状态时请求的URL,默认为/.window = 5; ##设置最近检查次数,用来判断后端主机的健康状态.threshold = 4; ##在window的检查次数中,至少有几次正常,才会认为主机是正常状态.interval = 2s; ##检查时间间隔.timeout = 1s; ##检查请求的过期时常}backend web1 {.host = \"192.168.100.102\";.port = \"80\";.probe = check;}backend web2 {.host = \"192.168.100.103\";.port = \"80\";.probe = check;}sub vcl_init {new bar = directors.round_robin(); ##设置server 池,算法:random随机、round-robin加权轮询、dns基于 DNS 名称解析进行调度算法bar.add_backend(web1);bar.add_backend(web2);}sub vcl_recv {# set req.backend_hint = bar.backend(); ##如果不设置if条件匹配,则将所有请求转发到pool池中,则使用此配置项if (req.url ~ \"(?i)\\.php$\") { ##以php结尾的请求,转发到web1节点set req.backend_hint = web1;} else {set req.backend_hint = bar.backend();}if (req.url ~\"(?i)^/login\") { ##请求以/login结尾,不进行缓存,直接转发到pool barreturn(pass);}}sub vcl_backend_response {if (beresp.http.cache.control !~ \"s-maxage\") {if (bereq.url ~ \"(?i)\\.jpg$\") {set beresp.ttl = 3600s; #设置.jpg结尾的图片TTL时长,加长其缓存时长unset beresp.http.Set-Cookie; #取消追踪图片的cookie信息}}if (beresp.http.cache.control !~ \"s-maxage\") {if (bereq.url ~ \"(?i)\\.css$\") {set beresp.ttl = 3600s;unset beresp.http.Set-Cookie;}}}sub vcl_deliver {if (obj.hits>0) { #自定义响应报文的首部信息set resp.http.X-Cache = \"Hit via \"+ server.ip;}else {set resp.http.X-Cache = \"Miss via \"+ server.ip;}}:wq
varnishd -f default.vcl -a 0.0.0.0:80varnishd -? ##可以查看命令的帮助用法varnishd -f /usr/local/varnish/default.vcl -a 0.0.0.0:80 -s file,/var/lib/varnish/varnish_storage.bin,1G -p thread_pool_min=5 -p thread_pool_max=500 -p thread_pool_timeout=300 ##将其缓存数据存放类型改为file,并设置文件位置及大小,设置线程池最小线程数,最大线程数,线程超时时间;
配置后端web节点;
yum -y install httpd php php-mysql mariadb-server mariadbecho \"web1\" >/var/www/html/index.html
cat <<END >>/var/www/html/index.php<?phpphpinfo();?>END
systemctl start httpd mariadbsystemctl enable httpd mariadbyum -y install httpdecho \"web2\" >/var/www/html/index.htmlsystemctl start httpdsystemctl enable httpd
客户端访问测试代理;
总结:
1.当后端节点httpd服务正常,则访问其服务;
2.当后端节点httpd服务停止,则会访问其varnish的缓存数据;
3.如若无缓存数据或者缓存数据过期,则varnish会将其客户端请求代理到其他web节点;
验证服务端日志记录情况;
varnishlog ##动态查看varnish代理日志,ctrl C 退出tail -3 /var/log/httpd/access_log ##查看节点web1的日志
输出
192.168.100.101 - - [16/Jun/2018:02:54:27 +0800] \"GET / HTTP/1.1\" 200 5 \"-\" \"-\"192.168.100.101 - - [16/Jun/2018:02:54:29 +0800] \"GET / HTTP/1.1\" 200 5 \"-\" \"-\"192.168.100.101 - - [16/Jun/2018:02:54:31 +0800] \"GET / HTTP/1.1\" 200 5 \"-\" \"-\"
tail -3 /var/log/httpd/access_log ##查看节点web2的日志
输出
192.168.100.101 - - [16/Jun/2018:03:00:20 +0800] \"GET / HTTP/1.1\" 200 5 \"-\" \"-\"192.168.100.101 - - [16/Jun/2018:03:00:22 +0800] \"GET / HTTP/1.1\" 200 5 \"-\" \"-\"192.168.100.101 - - [16/Jun/2018:03:00:24 +0800] \"GET / HTTP/1.1\" 200 5 \"-\" \"-\"