varnish是一款高性能且开源的反向代理服务器和http加速器。与传统的squid相比，varnish具有性能更高、速度更快、管理更方便等诸多优点。作者poul-henning kamp是freebsd的内核开发者之一。varnish采用全新的软件体系架构，和现在的硬件提交配合紧密。在1975年时，储存媒介只有两种：内存与硬盘。但现在计算 机系统的内存除了主存外，还包括了cpu内的l1、l2，甚至有l3快取。硬盘上也有自己的快取装置，因此squid cache自行处理物件替换的架构不可能得知这些情况而做到最佳化，但操作系统可以得知这些情况，所以这部份的工作应该交给操作系统处理，这就是 varnish cache设计架构。
挪威最大的在线报纸 verdens gang (http://www.vg.no) 使用3台varnish代替了原来的12台squid，性能居然比以前更好，这是varnish最成功的应用案例。
varnish特点：
1.基于内存进行缓存，重启后数据将消失
2.利用虚拟内存方式，i/o性能好
3.支持设置0~60秒的精确缓存时间
4.vcl配置管理比较灵活
5.32位机器上缓存文件大小最大为2g
6.具有强大的管理功能，例如top、stat、admin、list等
7.状态机设置巧妙，结构清晰
8.利用二叉堆管理缓存文件，可达到积极删除目的
varnish与squid的对比
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，如下：
相同点：
都是一个反向代理服务器
都是开源软件
不同点，也是varnish的优点：
varnish的稳定性很高，两者在完成相同负荷的工作时，squid服务器发生故障的几率要高于varnish，因为使用squid要经常重启。
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。
varnish可以支持更多的并发连接，因为varnish的tcp连接释放要比squid快。因而在高并发连接情况下可以支持更多tcp连接。
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。
squid属于是单进程使用单核cpu，但varnish是通过fork形式打开多进程来做处理，所以是合理的使用所有核来处理相应的请求。
当然，与传统的squid相比，varnish也是有缺点的，如下：
varnish进程一旦挂起、崩溃或者重启，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。
在varnish使用中如果单个url的请求通过ha/f5（负载均衡）每次请求不同的varnish服务器中，被请求varnish服务器都会被穿透到后端，而且同样的请求会在多台服务器上缓存，也会造成varnish的缓存的资源浪费，也会造成性能下降。
解决方案：
综上所述在访问量很大的情况下推荐使用varnish的内存缓存方式启动，而且后面需要跟多台squid服务器。主要为了防止前面的varnish服务、服务器被重启的情况下，前期肯定会有很多的穿透这样squid可以担当第二层cache，而且也弥补了varnish缓存在内存中重启都会释放的问题。
这样的问题可以在负载均衡上做url哈希，让单个url请求固定请求到一台varnish服务器上，可以解决该问题。
varnish的工作流程
1、进程之间通信
varnish启动或有2个进程 master(management)进程和child(worker)进程。master读入存储配置命令，进行初始化，然后fork，监控child。child则分配线程进行cache工作，child还会做管理线程和生成很多worker线程。
child进程主线程初始化过程中，将存储大文件整个加载到内存中，如果该文件超出系统的虚拟内存，则会减少原来配置mmap大小，然后继续加载，这时候创建并初始化空闲存储结构体，放在存储管理的struct中，等待分配。
接着varnish某个负责接口新http连接的线程开始等待用户，如果有新的http连接，但是这个线程只负责接收，然后唤醒等待线程池中的work线程，进行请求处理。
worker线程读入uri后，将会查找已有的object，命中直接返回，没有命中，则会从后端服务器中取出来，放到缓存中。如果缓存已满，会根据lru算法，释放旧的object。对于释放缓存，有一个超时线程会检测缓存中所有object的生命周期，如果缓存过期（ttl），则删除，释放相应的存储内存。
2、配置文件各结构之间通信
varnish安装
wget http://ftp.cs.stanford.edu/pub/exim/pcre/pcre-8.33.tar.gz
tar xzf pcre-8.33.tar.gz
cd pcre-8.33
./configure
make && make install
cd ../
varnish-3.0.4报错如下：
varnishadm.c:48:33: error: editline/readline.h: no such file or directory
varnishadm.c: in function 'cli_write':
varnishadm.c:76: warning: implicit declaration of function 'rl_callback_handler_remove'
varnishadm.c:76: warning: nested extern declaration of 'rl_callback_handler_remove'
varnishadm.c: in function 'send_line':
varnishadm.c:179: warning: implicit declaration of function 'add_history'
varnishadm.c:179: warning: nested extern declaration of 'add_history'
varnishadm.c: in function 'varnishadm_completion':
varnishadm.c:216: warning: implicit declaration of function 'rl_completion_matches'
varnishadm.c:216: warning: nested extern declaration of 'rl_completion_matches'
varnishadm.c:216: warning: assignment makes pointer from integer without a cast
varnishadm.c: in function 'pass':
varnishadm.c:233: error: 'rl_already_prompted' undeclared (first use in this function)
varnishadm.c:233: error: (each undeclared identifier is reported only once
varnishadm.c:233: error: for each function it appears in.)
varnishadm.c:235: warning: implicit declaration of function 'rl_callback_handler_install'
varnishadm.c:235: warning: nested extern declaration of 'rl_callback_handler_install'
varnishadm.c:239: error: 'rl_attempted_completion_function' undeclared (first use in this function)
varnishadm.c:300: warning: implicit declaration of function 'rl_forced_update_display'
varnishadm.c:300: warning: nested extern declaration of 'rl_forced_update_display'
varnishadm.c:303: warning: implicit declaration of function 'rl_callback_read_char'
varnishadm.c:303: warning: nested extern declaration of 'rl_callback_read_char'
make[3]: *** [varnishadm-varnishadm.o] error 1
make[3]: leaving directory `/root/lnmp/src/varnish-3.0.4/bin/varnishadm'
make[2]: *** [all-recursive] error 1
make[2]: leaving directory `/root/lnmp/src/varnish-3.0.4/bin'
make[1]: *** [all-recursive] error 1
make[1]: leaving directory `/root/lnmp/src/varnish-3.0.4'
make: *** [all] error 2
报错没找到解决方法，选varnish-3.0.3
wget http://repo.varnish-cache.org/source/varnish-3.0.3.tar.gz
tar xzf varnish-3.0.3.tar.gz
cd varnish-3.0.3
export pkg_config_path=/usr/local/lib/pkgconfig
./configure --prefix=/usr/local/varnish --enable-debugging-symbols --enable-developer-warnings --enable-dependency-tracking --with-jemalloc
make && make install
/usr/bin/install -m 755 ./redhat/varnish.initrc /etc/init.d/varnish
/usr/bin/install -m 644 ./redhat/varnish.sysconfig /etc/sysconfig/varnish
/usr/bin/install -m 755 ./redhat/varnish_reload_vcl /usr/local/varnish/bin
useradd -m -s /sbin/nologin varnish
ln -s /usr/local/varnish/sbin/varnishd /usr/sbin/
ln -s /usr/local/varnish/bin/varnish_reload_vcl /usr/bin/
ln -s /usr/local/varnish/bin/varnishadm /usr/bin/
chkconfig --add varnish
chkconfig varnish on
生成varnish管理秘钥:
uuidgen > /usr/local/varnish/etc/varnish/secret
chmod 644 /usr/local/varnish/etc/varnish/secret
修改varnish启动配置:
sed -i "s@^varnish_vcl_conf=/etc/varnish/default.vcl@#varnish_vcl_conf=/etc/varnish/default.vcl\nvarnish_vcl_conf=/usr/local/varnish/etc/varnish/linuxeye.vcl@" /etc/sysconfig/varnish
sed -i "s@^varnish_listen_port=6081@#varnish_listen_port=6081\nvarnish_listen_port=80@" /etc/sysconfig/varnish
sed -i "s@^varnish_secret_file=/etc/varnish/secret@#varnish_secret_file=/etc/varnish/secret\nvarnish_secret_file=/usr/local/varnish/etc/varnish/secret@" /etc/sysconfig/varnish
sed -i "s@^varnish_storage_file=/var/lib/varnish/varnish_storage.bin@#varnish_storage_file=/var/lib/varnish/varnish_storage.bin\nvarnish_storage_file=/usr/local/varnish/var/varnish_storage.bin@" /etc/sysconfig/varnish
sed -i "s@^varnish_storage_size.*@varnish_storage_size=150m@" /etc/sysconfig/varnish
sed -i "s@^varnish_storage=.*@varnish_storage=\"malloc,\${varnish_storage_size}\"@" /etc/sysconfig/varnish
假设你的服务器拥有多颗逻辑处理器，还可以做以下的设置：
/etc/sysconfig/varnish 里面还可以添加自定义的参数，用”-p 参数“的方式添加，如：
daemon_opts="-a ${varnish_listen_address}:${varnish_listen_port} \
-f ${varnish_vcl_conf} \
-t ${varnish_admin_listen_address}:${varnish_admin_listen_port} \
-t ${varnish_ttl} \
-w ${varnish_min_threads},${varnish_max_threads},${varnish_thread_timeout} \
-u varnish -g varnish \
-s ${varnish_secret_file} \
-s ${varnish_storage} \
-p thread_pools=2" #这里为添加项
varnish启动后进入后台运行，同时返回命令行状态。需要注意的是，varnish运行时会同时启动两个进程，一个主进程，一个是子进程，如果子进程出现问题，主进程将重新生成一个子进程。
vcl配置
/usr/local/varnish/etc/varnish/linuxeye.vcl
#通过backend定义了一个名称为webserver的后端主机，“.host”指定后端主机的ip地址或者域名，“.port”指定后端主机的服务端口。
backend webserver {
.host = "127.0.0.1";
.port = "8080";
}
#调用vcl_recv开始
sub vcl_recv {
if (req.restarts == 0) {
if (req.http.x-forwarded-for) {
set req.http.x-forwarded-for =
req.http.x-forwarded-for + ", " + client.ip;
} else {
set req.http.x-forwarded-for = client.ip;
}
}
#如果请求的类型不是get、head、put、post、trace、options、delete时，进入pipe模式。注意这里是“&&”的关系
if (req.request != "get" &&
req.request != "head" &&
req.request != "put" &&
req.request != "post" &&
req.request != "trace" &&
req.request != "options" &&
req.request != "delete") {
return (pipe);
}
#如果请求的类型不是get与head，则进入pass模式
if (req.request != "get" && req.request != "head") {
return (pass);
}
if (req.http.authorization || req.http.cookie) {
return (pass);
} <strong></strong>#对linuxeye.com域名进行缓存加速，这是个泛域名的概念，也就是所有以linuxeye.com结尾的域名都进行缓存
if (req.http.host ~ "^(.*).linuxeye.com") {
set req.backend = webserver;
}
#对以.jsp、.do、php结尾以及带有?的url时，直接从后端服务器读取内容
if (req.url ~ "\.(jsp|do|php)($|\?)") {
return (pass);
} else {
return (lookup);
}
}</p>
<p>sub vcl_pipe {
return (pipe);
}</p>
<p>sub vcl_pass {
return (pass);
}</p>
<p>sub vcl_hash {
hash_data(req.url);
if (req.http.host) {
hash_data(req.http.host);
} else {
hash_data(server.ip);
}
return (hash);
}</p>
<p>sub vcl_hit {
return (deliver);
}</p>
<p>sub vcl_miss {
return (fetch);
}
#对于请求类型是get，并且请求的url中包含upload，那么就进行缓存，缓存的时间是300秒，即5分钟
sub vcl_fetch {
if (req.request == "get" && req.url ~ "^/upload(.*)$") {
set beresp.ttl = 300s;
}</p>
<p> if (req.request == "get" && req.url ~ "\.(png|gif|jpg|jpeg|bmp|swf|css|js|html|htm|xsl|xml|pdf|ppt|doc|docx|chm|rar|zip|ico|mp3|mp4|rmvb|ogg|mov|avi|wmv|txt)$") {
unset beresp.http.set-cookie;
set beresp.ttl = 30d;
}
return (deliver);
}
#下面是添加一个header标识，以判断缓存是否命中
sub vcl_deliver {
if (obj.hits > 0) {
set resp.http.x-cache = "hit from demo.linuxeye.com";
} else {
set resp.http.x-cache = "miss from demo.linuxeye.com";
}
return (deliver);
}
#使用vcl_error可以定制一个错误页面
sub vcl_error {
set obj.http.content-type = "text/html; charset=utf-8";
set obj.http.retry-after = "5";
synthetic {"
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<!doctype html public "-//w3c//dtd xhtml 1.0 strict//en"
"http://www.w3.org/tr/xhtml1/dtd/xhtml1-strict.dtd">
<html>
<head>
<title>"} + obj.status + " " + obj.response + {"</title>
</head>
<body>
<h1>error "} + obj.status + " " + obj.response + {"</h1>
<p>"} + obj.response + {"</p>
<h3>guru meditation:</h3>
<p>xid: "} + req.xid + {"</p>
<hr>
<p>varnish cache server</p>
</body>
</html>
"};
return (deliver);
}</p>
<p>sub vcl_init {
return (ok);
}</p>
<p>sub vcl_fini {
return (ok);
}
service varnish configtest
或
varnishd -c -f /usr/local/varnish/etc/varnish/linuxeye.vcl
启动varnish:
service varnish start
查看varnish状态:
service varnish status
动态加载vcl配置:
service varnish reload
停止varnish:
service varnish stop
查看当前varnish监听的80端口:
# netstat -tpln | grep :80
tcp 0 0 0.0.0.0:80 0.0.0.0:* listen 15249/varnishd
tcp 0 0 0.0.0.0:8080 0.0.0.0:* listen 19468/nginx
tcp 0 0 :::80 :::* listen 15249/varnishd
查看varnish进程:
# ps -ef | grep varnishd | grep -v grep
root 15248 1 0 11:47 ? 00:00:00 /usr/sbin/varnishd -p /var/run/varnish.pid -a :80 -f /usr/local/varnish/etc/varnish/linuxeye.vcl -t 127.0.0.1:6082 -t 120 -w 50,1000,120 -u varnish -g varnish -s /usr/local/varnish/etc/varnish/secret -s malloc,150m
varnish 15249 15248 0 11:47 ? 00:00:00 /usr/sbin/varnishd -p /var/run/varnish.pid -a :80 -f /usr/local/varnish/etc/varnish/linuxeye.vcl -t 127.0.0.1:6082 -t 120 -w 50,1000,120 -u varnish -g varnish -s /usr/local/varnish/etc/varnish/secret -s malloc,150m
varnish访问日志
varnishncsa可以使用ncsa通用日志格式(ncsa common log format)将http请求记录到日志文件.
/usr/bin/install -m 755 ./redhat/varnishncsa.initrc /etc/init.d/varnishncsa
chmod +x /etc/init.d/varnishncsa
chkconfig varnishncsa on
mkdir -p /usr/local/varnish/logs
编辑varnishncsa启动配置
ln -s /usr/local/varnish/bin/varnishncsa /usr/bin
sed -i 's@^logfile.*@logfile="/usr/local/varnish/logs/varnishncsa.log"@' /etc/init.d/varnishncsa
启动varnishncsa：
service varnishncsa start
使用logrotate轮询日志文件(每天轮询):
cat > /etc/logrotate.d/varnish << eof
/usr/local/varnish/logs/varnishncsa.log {
daily
rotate 5
missingok
dateext
compress
notifempty
sharedscripts
postrotate
[ -e /var/run/varnishncsa.pid ] && kill -usr1 \`cat /var/run/varnishncsa.pid\`
endscript
}
eof
日志轮询debug测试:
logrotate -df /etc/logrotate.d/varnish
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