Varnish工作原理

Varnish是什么：

Varnish是高性能开源的反向代理服务器和HTTP缓存服务器

Varnish作用是访问web速度的web加速器，被安装在web服务器之前，从而缓存web服务器的应用程序和数据，最后响应客户的请求。

Varnish的功能与Squid服务器相似，都可以用来做HTTP缓存。与Squid不同之处在于，Squid是从硬盘读取缓存的数据，而Varnish把数据存放在内存中，直接从读取内存，避免了频繁在内存、磁盘中交换文件，所以Varnish要相对更高效，但也有缺点，内存中的缓存在服务器重启后会丢失。

Varnish架构：

Varnish 如何工作

初始化过程会产生两个进程：master进程 和 child进程

master进程负责启动工作，master进程读取配置文件，根据指定的空间大小（例如管理员分配了2G内存）来创建存储空间，创建并管child进程
child进程来处理后续任务，它会分配一些线程来执行不同的工作，例如(1)接受http请求    (2)为缓存对象分配存储空间  (3)清除过期缓存对象
(4)释放空间 碎片整理

http请求处理过程

有一个专门负责接收http请求的线程，一直监听请求端口，当有请求过来时，负责唤起一个工作线程来处理请求
工作线程会分析http请求的uri，知道了这个请求想要什么，就到缓存中查找是否有这个对象
如果有，就把缓存对象直接返回给用户
如果没有，会把请求转给后端服务器处理，并等待结果，工作线程从后端得到结果内容后，先把内容作为一个缓存对象保存到缓存空间（以备下次请求这个对象时快速响应），然后再把内容返回给用户

分配缓存过程

有一个对象需要缓存时，根据这个对象的大小，到空闲缓存区中查找大小最适合的空闲块，找到后就把这个对象放进去
如果这个对象没有填满这个空闲块，就把剩余的空间做为一个新的空闲块
如果空闲缓存区中没地方了，就要先删除一部分缓存来腾出地方，删除是根据最近最少使用原则

释放缓存过程

有一个线程来负责缓存的释放工作，他定期检查缓存中所有对象的生存周期，如果某个对象在指定的时间段内没有被访问，就把这个对象删除，释放其占用的缓存空间
释放空间后，检查一下临近的内存空间是否是空闲的，如果是，就整合为一个更大的空闲块，实现空间碎片的整理

VCL（varnish configuration Langage）语言相关

VCL概念

VCL语言被使用在default.vcl这个文件中，用来设置varnish服务器对后端web服务器加速的一些规则； vcl是一种区域配置语言。在执行vcl时，varnish会将vcl语言转化未二进制代码； default.vcl文件中的vcl语言被分为多个子程序， 不同的子程序在不同的时间点执行，比如有的子程序在接收到客户端请求时执行，有的子程序在接收到后端服务器的文件时执行。

VCL处理过程：

处理过程大致分为如下几个步骤:
(1)Receive 状态,也就是请求处理的入口状态,根据 VCL 规则判断该请求应该是 Pass 或Pipe,或者进入 Lookup(本地查询)。
(2)Lookup 状态,进入此状态后,会在 hash 表中查找数据,若找到,则进入 Hit 状态,否则进入 miss 状态。
(3)Pass 状态,在此状态下,会进入后端请求,即进入 fetch 状态。
(4)Fetch 状态,在 Fetch 状态下,对请求进行后端的获取,发送请求,获得数据,并进行本地的存储。
(5)Deliver 状态, 将获取到的数据发送给客户端,然后完成本次请求。