### 高性能HTTP加速器Varnish实践
#### Varnish简介及特点
Varnish作为一款高性能且轻量级的开源反向代理服务器与HTTP加速器，以其精简的代码量、先进的设计理念以及成熟的设计框架著称。其主要特点包括：
1. **基于内存缓存**：Varnish主要依靠内存进行内容缓存，这意味着一旦系统重启，所有缓存的数据将会消失，这在某些场景下可能会是一个限制因素，但对于追求高速缓存的场景而言，则是一个巨大的优势。
2. **利用虚拟内存方式**：这种设计极大地提升了I/O性能，使Varnish能够快速响应大规模并发请求。
3. **支持设置精确缓存时间**：从0秒到60秒不等的缓存时间设置，为不同类型的资源提供了更精细的控制能力。
4. **配置管理灵活**：允许用户根据实际需求定制化配置，提高了应用的适应性。
5. **强大的管理功能**：包括但不限于监控、日志记录等功能，便于运维人员进行维护和故障排查。
随着技术的发展，Varnish在技术上的优势已经使其超越了传统的缓存工具如Squid，成为许多企业和项目的首选。例如，山西移动网厅就采用了Nginx（作为反向代理）+ Varnish的方式实现了对静态Web服务器的有效缓存。
#### Varnish的安装
Varnish的安装过程相对简单，可以使用非root用户进行安装。下面以一个典型的安装示例来展示整个过程：
1. **安装pcre库**：这是为了兼容正则表达式的处理，是Varnish正常运行的必要条件之一。
```bash
tar zxvf pcre7.9.tar.gz
cd pcre7.9/
./configure --prefix=/echnweb/pcre/
make && make install
```
2. **安装Varnish**
```bash
tar xzvf varnish-3.0.3.tar.gz
cd varnish-3.0.3
export PKG_CONFIG_PATH=/echnweb/pcre/lib/pkgconfig
./configure --prefix=/echnweb/varnish
make
make install
```
至此，Varnish的安装过程完成。
#### Varnish配置
1. **VCL配置文件常用函数介绍**
VCL (Varnish Configuration Language) 是一种专门用于定义Varnish存取策略的语言。以下是一些常见的内置函数及其作用：
- `vcl_recv`：用于接收和处理请求。
- `vcl_pipe`：进入pipe模式时被调用，将请求直接传递至后端主机。
- `vcl_pass`：用于将请求直接传递到后端主机，数据不进行任何缓存。
- `lookup`：在缓存中查找请求对象，根据查找结果调用`vcl_hit`或`vcl_miss`函数。
- `vcl_hit`：执行lookup后，在缓存中找到请求内容时自动调用该函数。
- `vcl_fetch`：在后端主机更新缓存并获取内容后调用，通过判断获取的内容来决定是将内容放入缓存还是直接返回给客户端。
- `vcl_deliver`：将在缓存中找到的请求内容发送给客户端前调用。
2. **VCL处理流程介绍**
Varnish处理HTTP请求的过程大致分为以下几个步骤：
- **Receive状态** (`vcl_recv`)：请求处理的入口状态，根据VCL规则判断该请求是否应该直接pass（`vcl_pass`）或是pipe（`vcl_pipe`），还是进入lookup（本地查询）。
- **Lookup状态**：在该状态下，会在hash表中查找数据，若找到，则进入hit（`vcl_hit`）状态，否则进入miss（`vcl_miss`）状态。
- **Pass状态** (`vcl_pass`)：在此状态下，会直接进入后端请求，即进入fetch（`vcl_fetch`）状态。
- **Fetch状态** (`vcl_fetch`)：在该状态下，对请求进行后端获取，发送请求，获得数据，并根据设置进行本地存储。
- **Deliver状态** (`vcl_deliver`)：将获取到的数据发给客户端，然后完成本次请求。
3. **VCL配置文件详细介绍**
安装完成后，默认配置文件位于 `/echnweb/varnish/etc/varnish/default.vcl`。通常情况下，该文件中的内容会被全部注释掉，可以根据这个模板创建一个新的配置文件 `varnish.vcl`。
- **指定后端主机的IP及端口**：
```bash
backend default {
.host = "192.168.232.139";
.port = "9080";
}
```
- **开始调用vcl_recv函数**：
```bash
sub vcl_recv {
# 移除匹配规则的对应请求的Cookie信息
if (req.request == "GET" && req.url ~ "\.(jpg|png|gif|swf|jpeg|ico|css|js|html)$") {
unset req.http.cookie;
}
# 如果请求的类型不是GET或HEAD，则进入pass模式
if (req.request != "GET" && req.request != "HEAD") {
return (pass);
}
sub vcl_fetch {
# 当请求类型是GET并且请求的URL以js、css等结尾时进行缓存，缓存时间7天。
if (req.request == "GET" && req.url ~ "\.(js|css|mp3|jpg|png|gif|swf|jpeg|ico)$") {
set beresp.ttl = 7d;
}
}
}
```
此外，Varnish还支持对应多台Web主机的应用实例，并具备负载分担和健康检测机制。具体配置可以根据实际需求进一步调整和完善。
通过以上内容的详细阐述，我们不仅了解了Varnish的基本概念及其优势所在，同时也掌握了如何进行安装和配置的具体方法，这对于实际项目中的应用有着重要的指导意义。
