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抛弃Squid,部署基于Centos7高性能Varnish缓存代理服务器

arnish是一款高性能且开源的反向代理服务器和HTTP加速器。Varnish具有高性能、速度快、管理更加方便等优点,现在Varnish迅速发展,目前很多大型的网站都开始尝试使用Varnish来代替squid。

Varnish的主要特征:

(1)缓存代理位置:可以使用内存也可以使用磁盘;支持虚拟内存的使用;

(2)有精确的时间管理机制,即缓存的时间属性控制;

(3)状态引擎架构:在不同的引擎上完成对不同的缓存和代理数据进行处理;

(4)缓存管理:以二叉堆管理缓存数据,做到数据的及时清理;

Varnish 与 Squid 的对比

相同点

都是一个反向代理服务器,并且都是开源软件

Varnish 的优势

(1)稳定性:Varnish和Squid在完成相同负载的工作时,Squid服务器发生故障的几率要高于Varnish,因为使用Squid需要经常重启;

(2)访问速度更快:Varnish所有缓存的数据都是直接从内存中读取,而Squid是从硬盘中读取;

(3)支持更多的并发连接:因为Varnish的TCP连接和释放的速度比Squid快很多

Varnish 的劣势

(1)Varnish进程一旦重启,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;

(2)在Varnish使用中如果使用单个URL的请求通过负载均衡时,则每次请求都会落在不同的Varnish服务器中,造成请求都会到后端服务器;而且同样的秦桂在多台服务器上缓存,也会造成Varnish的缓存资源的浪费,造成性能下降;

Varnish 劣势的解决方案

针对劣势一: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/nginx 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, 大量请求穿透 varnish,这样 squid/nginx 可以就担当第二层 CACHE,而且也弥补了 varnish 缓 存在内存中重启都会释放的问题;

针对劣势二: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;

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安装Varnish(这里使用4.x版本)

主要是先安装varnish,然后后端安装2个web服务器,可以使用Apache。

[root@localhost ~]# yum -y install autoconf automake libedit-devel libtool ncurses-devel pcre-devel  pkgconfig python-docutils python-sphinx
[root@localhost ~]# tar zxf varnish-4.0.3.tar.gz 
[root@localhost ~]# cd varnish-4.0.3/
[root@localhost varnish-4.0.3]# ./configure && make && make install
[root@localhost varnish-4.0.3]# cp etc/example.vcl /usr/local/var/varnish/
//复制Varnish主配置文件
[root@localhost /]# vim /usr/local/var/varnish/example.vcl 
//编辑Varnish主配置
vcl 4.0;
import directors;
import std;
# Default backend definition. Set this to point to your content server.
probe backend_healthcheck {
        .url="/"; #访问后端服务器根路径
        .interval = 5s;   #请求时间间隔
        .timeout = 1s;   #请求超时时间
        .window = 5;    #指定轮询次数5次
        .threshold = 3;   #如果出现3次失败则表示后端服务器异常
}
backend web1 {    #定义后端服务器
        .host = "192.168.1.7";  #要转向主机(即后端主机)的 IP 或域名
        .port = "80";  #指定后端服务器的端口号
        .probe = backend_healthcheck;  #健康检查调用backend_healthcheck定义的内容
}
backend web2 {
        .host = "192.168.1.8";
        .port = "80";
        .probe = backend_healthcheck;
}
acl purgers { #定义访问控制列表
        "127.0.0.1";
        "localhost";
        "192.168.1.0/24";
        !"192.168.1.8";
}
sub vcl_init  {     #调用 vcl_init 初始化子程序创建后端主机组,即 directors
        new  web_cluster=directors.round_robin(); #使用 new 关键字创建 drector 对象,使用 round_robin(轮询) 算法
        web_cluster.add_backend(web1);   #添加后端服务器节点
        web_cluster.add_backend(web2);
}
sub vcl_recv {
        set req.backend_hint = web_cluster.backend(); #指定请求的后端节点web_cluster定义的后端节点
        if (req.method == "PURGE") {   #判断客户端的请求头部是否是PURGE
                if (!client.ip ~ purgers) {   #如果是,再判断客户端的IP地址是不是在ACL访问控制列表中.
                        return (synth(405, "Not Allowed."));  #如果不是,返回给客户端405状态码并且返回定义的页面.
        }
        return (purge);   #如果是ACL定义的,则交给purge处理.
}
if (req.method != "GET" &&
        req.method != "HEAD" &&
        req.method != "PUT" &&
        req.method != "POST" &&
        req.method != "TRACE" &&
        req.method != "OPTIONS" &&
        req.method != "PATCH" &&
        req.method != "DELETE") {      #判断客户端的请求类型
                return (pipe);
        }
if (req.method != "GET" && req.method != "HEAD") {
        return (pass);      #如果不是GET及HEAD则交给pass.
}
if (req.url ~ "\.(php|asp|aspx|jsp|do|ashx|shtml)($|\?)") {
        return (pass);   #当客户端访问的是.php等结尾的交给pass处理.
}
if (req.http.Accept-Encoding) {
        if  (req.url  ~ "\.(bmp|png|gif|jpg|jpeg|ico|gz|tgz|bz2|tbz|zip|rar|mp3|mp4|ogg|swf|flv)$") {
        unset req.http.Accept-Encoding;   #取消客户端接收的压缩类型
        } elseif (req.http.Accept-Encoding ~ "gzip") {
                set req.http.Accept-Encoding = "gzip";  #如果有gzip类型,标记gzip类型.
        } elseif (req.http.Accept-Encoding ~ "deflate") {
                set req.http.Accept-Encoding = "deflate";
        } else {
        unset req.http.Accept-Encoding;  #其他未定义的页面也取消客户但接收的压缩类型.
        }
     }
if  (req.url  ~ "\.(css|js|html|htm|bmp|png|gif|jpg|jpeg|ico|gz|tgz|bz2|tbz|zip|rar|mp3|mp4|ogg|swf|flv)($|\?)") {
        unset req.http.cookie;  #取消客户端的cookie值.
        return (hash);    #将请求转发给hash子程序,也就是查看本地缓存.
}
if (req.restarts == 0) {  #判断客户端是不是第一次请求
        if (req.http.X-Forwarded-For) {     #如果是第一次请求,设置获取客户端的IP地址.
                set req.http.X-Forwarded-For = req.http.X-Forwarded-For + ", " + client.ip;
        } else {
       set req.http.X-Forwarded-For = client.ip;
        }
}
return (hash);
}
sub vcl_hash {
        hash_data(req.url);   #查看客户端请求的页面,并且进行hash
        if (req.http.host) {
                hash_data(req.http.host);  #设置客户端的主机
        } else {
                hash_data(server.ip);    #设置服务器的IP
        }
        return (lookup);
}
sub vcl_hit {
        if (req.method == "PURGE") {   #如果是HIT并且当客户端请求的类型是PURGE返回的200的状态码,并返回相应页面.
                return (synth(200, "Purged."));
        }
        return (deliver);
}
sub vcl_miss {
    if (req.method == "PURGE") {
                return (synth(404, "Purged."));   #如果是miss返回404
        }
        return (fetch);
}
sub vcl_deliver {
        if (obj.hits > 0) {
                set resp.http.CXK = "HIT-from-varnish"; #设置http头部X-Cache =hit
                set resp.http.X-Cache-Hits = obj.hits;  #返回命令的次数
        } else {
        set resp.http.X-Cache = "MISS";
        }
        unset resp.http.X-Powered-By;  #取消显示web版本
        unset resp.http.Server;    #取消显示varnish服务
        unset resp.http.X-Drupal-Cache;   #取消显示缓存的框架
        unset resp.http.Via;    #取消显示文件内容来源
        unset resp.http.Link;  #取消显示HTML的超链接地址
        unset resp.http.X-Varnish;  #取消显示varnish的id
        set resp.http.xx_restarts_count = req.restarts;   #设置客户端请求的次数
        set resp.http.xx_Age = resp.http.Age;   #显示缓存文件的时长
        #set resp.http.hit_count = obj.hits;   #显示缓存命中的次数
        #unset resp.http.Age;
        return (deliver);
}
sub vcl_pass {
        return (fetch);   #将后端服务器返回的数据缓存到本地
}
sub vcl_backend_response {
        set beresp.grace = 5m;   #缓存额外宽限时间
        if (beresp.status == 499 || beresp.status == 404 || beresp.status == 502) {
                set beresp.uncacheable = true;   #当后端服务器相应状态码是449等,不缓存
        }
        if (bereq.url ~ "\.(php|jsp)(\?|$)") {
                set beresp.uncacheable = true;  #当是PHP的页面不缓存
        } else {
                if (bereq.url ~ "\.(css|js|html|htm|bmp|png|gif|jpg|jpeg|ico)($|\?)") {
                set beresp.ttl = 15m;  #当是上面结尾的,缓存15分钟
                unset beresp.http.Set-Cookie;
                } elseif (bereq.url ~ "\.(gz|tgz|bz2|tbz|zip|rar|mp3|mp4|ogg|swf|flv)($|\?)") {
                        set beresp.ttl = 30m; #缓存30分钟
                        unset beresp.http.Set-Cookie;
                } else {
                        set beresp.ttl = 10m;  #生存时间10分钟
                        unset beresp.http.Set-Cookie;
                }
        }
        return (deliver);
}
sub vcl_purge {
        return (synth(200,"success"));
}
sub vcl_backend_error {
        if (beresp.status == 500 ||
                beresp.status == 501 ||
                beresp.status == 502 ||
                beresp.status == 503 ||
                beresp.status == 504) {
                return (retry);  #如果状态码是上述其中之一,则重新请求
        }
}
sub vcl_fini {
        return (ok);
}

[root@localhost /]# varnishd -f /usr/local/var/varnish/example.vcl -s malloc,200M -a 0.0.0.0:80
//启动服务

如果重启Varnishd如下:

第一台web提供页面

第二台

[root@localhost ~]# yum -y install httpd

[root@localhost ~]# echo 第二台 > /var/www/html/index.html

[root@localhost ~]# systemctl start httpd

第一次访问:

d7d963ca245bb27

第二次访问即有缓存了

bc15ada6d095f5b
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