一、前言
首先來簡單認識一下什麼是varnish？它能實作什麼樣的功能？.......
Varnish是一款高性能的開源HTTP加速器，常見的緩存服務開源解決方案有varnish、nginx、squid 、ats等，Varnish 的作者Poul-Henning Kamp是FreeBSD的核心開
發者之一，varnish項目是2006年釋出的第一個版本0.9.距今已經有十年了，此文檔之前也提過varnish還不穩定，那是2007年時候編寫的，經過varnish開發團隊和網友們的辛苦耕耘，現在的varnish已經很健壯。很多門戶網站已經部署了varnish，并且反應都很好，甚至反應比squid還穩定，
且效率更高，資源占用更少。挪威最大的線上報紙 Verdens Gang 使用3台Varnish代替了原來的12台Squid，性能比以前更好。相信在反向代理，web加速方
面，varnish已經有足夠能力代替squid。
二、varnish有哪些特性
1、Varnish的穩定性很高，兩者在完成相同負荷的工作時，Squid伺服器發生故障的幾率要高于Varnish，因為使用Squid要經常重新開機；
2、Varnish通路速度更快，因為采用了“Page Cache”技術，所有緩存資料都直接從記憶體讀取（映射），而squid是從硬碟讀取，因而Varnish在通路速度方面會更快；
3、Varnish可以支援更多的并發連接配接，因為Varnish的TCP連接配接釋放要比Squid快，因而在高并發連接配接情況下可以支援更多TCP連接配接；
4、Varnish可以通過管理端口，使用正規表達式批量的清除部分緩存，而Squid是做不到的；
5、squid屬于是單程序使用單核CPU，但Varnish是通過fork形式打開多程序來做處理，
是以可以合理的使用所有核來處理相應的請求。
三、Varnish的安裝方式
Varnish的安裝非常簡單，常用的兩種方式有yum安裝和源碼包安裝，下面一源碼安裝來簡單介紹：
1、安裝前的準備
擷取varnish軟體
Varnish的官方站點為http://varnish-cache.org，這裡面有varnish的最新說明文檔，以及版本更新記錄，從此站點可以找到varnish在SourceForge的下載下傳連結，目前，varnish的最新版本是Varnish 2.1.2，下載下傳完成後的包名為varnish-2.1.2.tar.gz，此處我們就以此版本為例，進行安裝配置。
2、建立varnish使用者以及使用者組，并且建立Varnish緩存目錄和日志目錄：
[root@varnish-server ~]#useradd -s /sbin/nologin varnish
[root@varnish-server ~]#mkdir /data/varnish/cache
[root@varnish-server ~]#mkdir /data/varnish/log
[root@varnish-server ~]#chown -R varnish:varnish /data/varnish/cache
[root@varnish-server ~]#chown -R varnish:varnish /data/varnish/log
3、安裝varnish（在此之前最好安裝yum包組和pcre-devel、openssl-devel，否則編譯時易出錯）
這裡我們将varnish安裝編譯到/usr/local/目錄下，操作如下：
[root@varnish-server ~]#tar -zxvf varnish-2.1.2.tar.gz
[root@varnish-server ~]#cd varnish-2.1.2
[root@varnish-server ~]#./configure --prefix=/usr/local/varnish \
>--enable-dependency-trackin
>--enable-debugging-symbols
>--enable-developer-warnings
[root@varnish-server ~]#make
[root@varnish-server ~]#make install
至此，varnish安裝完畢。
四、配置Varnish
VCL使用說明
VCL，即為Varnish Configuation Language，用來定義varnish的存取政策，VCL文法比較簡單，跟C和perl比較相似，可以使用指定運算符“=”，比較運算符“==”，邏輯運算符“!,&&,!!”等形式。還支援正則表達樣和用“~”進行ACL比對運算，同時還可以使用“set”這樣的關鍵字來指定變量。
需要注意的是，“\”字元在VCL裡沒有特别的含義，這點與其它語言略有不同，另外，VCL隻是配置，并不是真正的程式設計語言，沒有循環，也沒有自定義變量。
在講述Varnish配置之前，首先需要了解下varnish的配置文法，即VCL，下面對VCL常用的一些内置函數和公用變量進行詳細介紹。
五、VCL狀态
1、VCL有多個狀态引擎，狀态之間存在相關性，但狀态引擎彼此間互相隔離；每個狀
态引擎可使用return(x)指明關聯至哪個下一級引擎；每個狀态引擎對應于vcl檔案中的一個配置段
vcl_recv：接受使用者請求進varnish的入口的引擎，接受到結果之後，利用
return(lookup)，将請求轉交給vcl_hash引擎進行處理
vcl_hash：接受到使用者請求後，對使用者請求的URL進行hash計算，根據請求的首
部資訊，以及hash結果進行下一步處理的引擎
vcl_hit：經過vcl_hash引擎處理後，發現使用者請求的資源本地有緩存，則
vcl_hash引擎通過return(hit)将請求交給vcl_hit引擎進行處理，vcl_hit引擎處理後
将請求交給vcl_deliver引擎，vcl_deliver引擎建構響應封包，響應給使用者
vcl_miss：經過vcl_hash引擎處理後，發現使用者請求的資源本地沒有緩存，則
vcl_hash引擎通過return(miss)将請求交給vcl_miss引擎進行處理
vcl_purge：經過vcl_hash引擎處理後，發現請求是對緩存的内容進行修剪時，則通過
return(purge)交給vcl_purge引擎進行處理，vcl_purge引擎處理後，利用vcl_synth引擎将處
理的結果告知給使用者
vcl_pipe：經過vcl_hash引擎處理後，發現使用者請求的封包varnish無法了解，則通過
return(pipe)，将請求交給vcl_pipe引擎，pipe引擎直接将請求交給後端真實伺服器
vcl_pass：當請求經過vcl_hash處理後，發現請求封包不讓從緩存中進行響應或其他原因沒辦
法查詢緩存，則由return(pass)或return(hit-for-pass)交由vcl_pass引擎進行處理
vcl_backend_fetch：當發現緩存未命中或由vcl_pass傳遞過來的某些不能查詢緩存的請求，
交由vcl_backend_fetch引擎處理，vcl_backend_fetch引擎會向後端真實web伺服器發送請
求封包，請求對應的資源
vcl_backend_response：當後端發送響應封包到varnish後，會由vcl_backend_resonse引
擎進行處理，如：判斷響應的内容是否可緩存，如果能緩存，則緩存下來後，交給vcl_deliver
引擎，如果不能緩存，則直接交給vcl_deliver引擎，vcl_deliver引擎建構響應封包給用戶端
varnish4.0版本的兩個特殊的引擎
vcl_init：在處理任何請求之前要執行的vcl的代碼，主要用于初始化VMOD，可
用在後端主機有多台時，借助此引擎完成多台主機的負載均衡效果
vcl_fini：所有的請求都已經結束，在vcl配置被丢棄時調用;主要用于清理VMOD
2、VCL處理流程圖
通過上面對VCL的介紹，讀者對各個函數實作的功能已經有了一個了解，其實每個函數之間都是互相關聯的，下圖列出了varnish處理HTTP請求的一個運作流程圖。
VCL處理流程圖
處理過程大緻分為如下幾個步驟：
（1）Receive狀态，也就是請求處理的入口狀态，根據VCL規則判斷該請求應該是Pass或Pipe，或者進入Lookup（本地查詢）。
（2）Lookup狀态，進入此狀态後，會在hash表中查找資料，若找到，則進入Hit狀态，否則進入miss狀态。
（3）Pass狀态，在此狀态下，會進入後端請求，即進入fetch狀态。
（4）Fetch狀态，在Fetch狀态下，對請求進行後端的擷取，發送請求，獲得資料，并進行本地的存儲。
（5）Deliver狀态， 将擷取到的資料發送給用戶端，然後完成本次請求。
3、内置公用變量
VCL内置的公用變量可以用在不同的VCL函數中，根據這些公用變量使用的不同階段，下面依次介紹。
當請求到達後，可以使用的公用變量如表1所示：
表1
公用變量名稱 含義
req.backend 指定對應的後端主機
server.ip 表示伺服器端IP
client.ip 表示用戶端IP
req.request 指定請求的類型，例如GET、HEAD、POST等
req.url 指定請求的位址
req.proto 表示用戶端發起請求的HTTP協定版本
req.http.header 表示對應請求中的http頭部資訊
req. restarts 表示請求重新開機的次數，預設最大值為4
Varnish 在向後端主機請求時，可以使用的公用變量如表2所示：
表2
公用變量名稱 含義
beresp.request 指定請求的類型，例如GET、HEAD等
beresp.url 指定請求的位址
beresp .proto 表示用戶端發起請求的HTTP協定版本
beresp .http.header 表示對應請求中的http頭部資訊
beresp .ttl 表示緩存的生存周期，也就是cache保留多長時間，機關是秒
從cache或者後端主機擷取内容後，可以使用的公用變量如表3所示：
表3
obj.status 表示傳回内容的請求狀态代碼，例如200、302、504等
obj.cacheable 表示傳回的内容是否可以緩存，也就是說，如果HTTP傳回是200、203、300、301、302、404、410等，并且有非0的生存期，則可以緩存
obj.valid 表示是否是有效的HTTP應答
obj.response 表示傳回内容的請求狀态資訊
obj.proto 表示傳回内容的HTTP協定版本
obj.ttl 表示傳回内容的生存周期，也就是緩存時間，機關是秒
obj.lastuse 表示傳回上一次請求到現在的間隔時間，機關是秒
對用戶端應答時，可以使用的公用變量如表4所示：
表4
resp.status 表示傳回給用戶端的HTTP狀态代碼
resp.proto 表示傳回給用戶端的HTTP協定版本
resp.http.header 表示傳回給用戶端的HTTP頭部資訊
resp.response 表示傳回給用戶端的HTTP狀态資訊
在上面的講述中，我們隻是介紹了常用的VCL内置公用變量，如果需要了解和使用更多的公用變量資訊，請登入varnish官方網站查閱。
六、Varnish 的 Storage 方式可分為兩種：
（1）Malloc 通過 malloc 擷取記憶體；
（2）Mmap file 建立大檔案，通過二分法分段映射成 1G 以内的大塊。
以 Mmap file 的緩存方式啟動 I/O 也會形成瓶頸，原因主要是 Varnish 緩存的資料先會刷到磁盤上，然後在一次性讀到記憶體中，這在通路量大的時候同時也會對 I/O 造成很大的壓力。Malloc 緩存方式雖然對 I/O 沒有壓力，因所有緩存資料都寫到記憶體中。
七、配置一個簡單的Varnish執行個體
由于版本的不同，Varnish配置檔案的寫法也存在一定差異，這裡講述的版本是基于centos 7.3版本的varnish4.0，但是該配置檔案一定要以非注釋行vcl 4.0開始，否則服務将不能識别。
Varnish安裝完成後，預設的配置檔案為/usr/local/varnish/etc/varnish/default.vcl，配置完成的default.vcl檔案如下：
vcl 4.0;
##############啟用負載均衡子產品###############
import directors;
##############配置健康狀态探測##############
probe backend_healthcheck {
.url = "/index.html";
.window = 5; #視窗
.threshold = 2; #門檻
.interval = 3s;
.timeout = 1s;
}
#############添加後端主機################
backend web1 {
.host = "172.17.254.17";
.port = "80";
.probe = backend_healthcheck;
}
backend img1 {
.host = "172.17.254.107";
.port = "80";
.probe = backend_healthcheck;
}
#############定義負載均衡及算法###############
sub vcl_init {
new web_cluster = directors.random();
web_cluster.add_backend(web1,10);
new img_cluster = directors.round_robin();
img_cluster.add_backend(img1);
}
################定義Purge-ACL控制#######################
acl purgers { # 定義可通路來源IP
"127.0.0.1";
"172.17.0.0"/16;
}
################定義vcl_recv函數段######################
sub vcl_recv {
if (req.method == "GET" && req.http.cookie) {
return(hash);
}
#####如果請求不是GET或者HEAD，不緩存######
if(req.method!="GET"&&req.method!="HEAD"){
return(pass);
}
#####不正常的請求不緩存#####
if (req.method != "GET" &&
req.method != "HEAD" &&
req.method != "PUT" &&
req.method != "POST" &&
req.method != "TRACE" &&
req.method != "OPTIONS" &&
req.method != "PURGE" &&
req.method != "DELETE") {
return (pipe);
}
if (req.url ~ "index.php") {
return(pass);
}
if (req.method == "PURGE") { # PURGE請求的處理
if (client.ip ~ purgers) {
# return(synth(405,"Method not allowed"));
return(purge);
}
}
##為發往後端主機的請求添加X-Forward-For首部##
if (req.http.X-Forward-For) {
set req.http.X-Forward-For = req.http.X-Forward-For + "," + client.ip;
} else {
set req.http.X-Forward-For = client.ip;
}
#####實作動靜分離#####
set req.http.X-Forward-For=client.ip;
if(req.url~"(?i)\.(jpeg|jpg|png|jif)($|\?)"){
set req.backend_hint=img_cluster.backend();
}
####################定義vcl_hash函數段#################
if (req.http.host ~ "(?i)^(www.)?aaa.com$") { # 根據不同的通路域名，分發至不同的後端主機組
set req.backend_hint = web_cluster.backend();
} elsif (req.http.host ~ "(?i)^p_w_picpaths.aaa.com$") {
set req.backend_hint = img_cluster.backend();
}
return(hash);
}
sub vcl_hash {
hash_data(req.url);
}
##############設定資源緩存時長#################
sub vcl_backend_response { # 自定義緩存檔案的緩存時長，即TTL值
if (bereq.url ~ "\.(jpg|jpeg|gif|png)$") {
set beresp.ttl = 10s;
}
if (bereq.url ~ "\.(html|css|js)$") {
set beresp.ttl = 1200s;
}
# if (beresp.http.Set-Cookie) { # 定義帶Set-Cookie首部的後端響應不緩存，直接傳回給用戶端
set beresp.grace = 30m;
return(deliver);
# }
}
sub vcl_deliver {
if (obj.hits > 0) { # 為響應添加X-Cache首部，顯示緩存是否命中
set resp.http.X-Cache = "HIT from " + server.ip;
} else {
set resp.http.X-Cache = "MISS";
}
unset resp.http.X-Powered-By;
unset resp.http.Via;
} 在經過以上的配置之後會出現一下測試界面：
![linux-svn解除安裝與安裝[圖]](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAP///wAAACwAAAAAAQABAAACAkQBADs=)