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Linux下Varnish缓存服务器的安装与配置

作者:佚名 来源:网络整理 更新时间:2016-5-9
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   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

2016411132937298.jpg (864×1085)

  Varnish安装

  代码如下:

  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

  代码如下:

  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

  代码如下:

  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/

  代码如下:

  chkconfig --add varnish

  chkconfig varnish on

  生成varnish管理秘钥:

  代码如下:

  uuidgen > /usr/local/varnish/etc/varnish/secret

  chmod 644 /usr/local/varnish/etc/varnish/secret

  修改varnish启动配置:

  代码如下:

  sed -i "s@^VARNISH_VCL_CONF=/etc/varnish/default.vcl@#VARNISH_VCL_CONF=/etc/varnish/default.vclnVARNISH_

VCL_CONF=/usr/local/varnish/etc/varnish/linuxeye.vcl@" /etc/sysconfig/varnish

  sed -i "s@^VARNISH_LISTEN_PORT=6081@#VARNISH_LISTEN_PORT=6081nVARNISH_LISTEN_PORT=80@" /etc/sysconfig/varnish

  sed -i "s@^VARNISH_SECRET_FILE=/etc/varnish/secret@#VARNISH_SECRET_FILE=/etc/varnish/secretnVARNISH_

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/varnis

h/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

  代码如下:

  /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);

  } #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>sub vcl_pipe {

 

  return (pipe);

  }

< p>sub vcl_pass {

 

  return (pass);

  }

< 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>sub vcl_hit {

 

  return (deliver);

  }

< p>sub vcl_miss {

 

  return (fetch);

  }

  代码如下:

  #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> 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);

  }

  代码如下:

  #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);

  }

  代码如下:

  #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 {"

  

  

  "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-strict.dtd">

  

  

  

  

  

  

Error "} + obj.status + " " + obj.response + {"

 

  

"} + obj.response + {"

 

  

Guru Meditation:

 

  

XID: "} + req.xid + {"

 

  


 

  

Varnish cache server

 

  

  

  "};

  return (deliver);

  }

< p>sub vcl_init {

 

  return (ok);

  }

< p>sub vcl_fini {

 

  return (ok);

  }

  检查VCL配置是否正确:

  代码如下:

  service varnish configtest

  或

  代码如下:

  varnishd -C -f /usr/local/varnish/etc/varnish/linuxeye.vcl

  启动varnish:

  代码如下:

  service varnish start

  查看varnish状态:

  代码如下:

  service varnish status

  动态加载VCL配置:

  代码如下:

  service varnish reload

  停止varnish:

  代码如下:

  service varnish stop

  查看当前varnish监听的80端口:

  代码如下:

  # 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:

  代码如下:

  # 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.

  代码如下:

  /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

  代码如下:

  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:

  代码如下:

  service varnishncsa start

  使用logrotate轮询日志文件(每天轮询):

  代码如下:

  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:

  代码如下:

  logrotate -df /etc/logrotate.d/varnish

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