如何配置Varnish缓存以提高命中率？

高命中率的Varnish缓存配置分享

Varnish简介

Varnish是一款高性能的开源反向代理服务器和HTTP缓存服务器，其功能与Squid服务器相似，但具有更高的性能、更快的速度以及更便捷的管理，Varnish的设计架构充分利用了现代计算机系统的特点，如多层次的内存和硬盘缓存机制，Varnish由PoulHenning Kamp开发，他是FreeBSD内核的开发者之一，自2006年发布以来，Varnish经过多年的发展和改进，现已成为许多大型网站的首选缓存解决方案。

Varnish的优势

1、高稳定性：Varnish在处理相同负荷时，比Squid更加稳定，减少了故障几率。

2、快速访问：由于采用“Visual Page Cache”技术，所有缓存数据直接从内存读取，而Squid则从硬盘读取，因此Varnish的访问速度更快。

3、高并发支持：Varnish的TCP连接释放比Squid快，因此在高并发情况下能够支持更多的TCP连接。

4、灵活管理：Varnish可以通过管理端口使用正则表达式批量清除部分缓存，而Squid无法做到这一点。

5、多核利用：Varnish通过fork形式打开多进程来处理请求，从而合理使用所有CPU核心。

Varnish的劣势及解决方案

1、缓存数据易丢失：Varnish进程崩溃或重启会导致缓存数据从内存中完全释放，给后端服务器带来压力。

解决方案：建议使用Varnish的内存缓存方式，并在其后增加多台Squid服务器作为第二层缓存，以弥补Varnish缓存在内存中重启会释放的问题。

2、资源浪费：如果单个URL的请求通过负载均衡分散到不同的Varnish服务器上，会造成缓存穿透和资源浪费。

解决方案：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。

Varnish配置详解

配置文件结构

Varnish的配置主要通过VCL（Varnish Configuration Language）实现，这是一种简单的域专用语言，用于定义缓存策略，VCL文件通常保存为.vcl文件，需要编译成二进制格式后才能被Varnish调用。

常用配置指令

1、backend：定义后端服务器。

“`vcl

backend default {

.host = "127.0.0.1";

.port = "8080";

}

“`

2、sub vcl_recv：自定义接收请求时的处理逻辑。

“`vcl

sub vcl_recv {

if (req.url ~ "^/static/") {

return(pipe);

}

}

“`

3、sub vcl_fetch：自定义从后端服务器获取数据时的处理逻辑。

“`vcl

sub vcl_fetch {

set obj.ttl = 1h;

}

“`

4、sub vcl_hit：自定义缓存命中时的处理逻辑。

“`vcl

sub vcl_hit {

set obj.ttl = 1h;

}

“`

5、sub vcl_miss：自定义缓存未命中时的处理逻辑。

“`vcl

sub vcl_miss {

return(fetch);

}

“`

高命中率的配置策略

1、静态资源缓存：应尽量缓存静态资源，如图片、CSS、JavaScript文件等，这些资源不经常变化，且占用大量带宽。

2、动态资源缓存：对于公共资源的动态内容也应进行缓存，但私有内容的动态资源不建议缓存。

3、缓存控制：利用HTTP头中的CacheControl和Expires字段来控制缓存时间，设置较长的过期时间可以减少缓存未命中的概率。

4、负载均衡：通过合理的负载均衡策略，确保每个URL请求都落在固定的Varnish服务器上，避免缓存资源的浪费。

FAQs

1、如何衡量缓存系统的优劣性？

衡量缓存系统的优劣性主要有两个指标：文档命中率和字节命中率，文档命中率是指从文档数量角度来衡量缓存的命中率；字节命中率则是从字节大小的角度来衡量，计算公式如下：

文档命中率 = get_hits / (get_hits + get_misses)

字节命中率 = 命中的字节数 / (命中的字节数 + 未命中的字节数)

2、如何提高Varnish的命中率？

要提高Varnish的命中率，可以采取以下措施：

尽量缓存静态资源和公共资源的动态内容。

设置合适的缓存时间，利用HTTP头中的CacheControl和Expires字段。

通过合理的负载均衡策略，确保每个URL请求都落在固定的Varnish服务器上，避免缓存资源的浪费。