无心写博客

测试

web cache

  1. 程序的局部性特征

    - 时间局部性：刚刚访问过的数据，在很短的时间内会被再次访问到。
    - 空间局部性：一个数据如果被访问到了，则它周边的数据也可能被访问到。

  2. 设备层级衔接方式

    - 两个设备间衔接不上，加用中间层，如缓存

  3. 什么是缓存命中？

    - 从缓存中找到了需要的数据

  4. 什么是命中率？

    - 命中资源数hit/（命中资源数hit+miss资源数），分两类
    - 页面命中率：基于页面数量进行衡量
    - 字节命中率：基于页面的体积进行衡量

  5. 与缓存相关的首部

    - Expires：定义响应资源的过期时间，绝对时间标记，简单粗暴
    - Cache-Control：请求报文和响应报文缓存控制
    - Etag：资源标签
    - If-None-Match：资源标签是否改变
    - Last-Modified：最后一次修改时间
    - If-Modified-Since：缓存时的时间戳
    - Vary
    - Age

  6. Cache-Control控制项

  7. HTTP Validation条件式请求，检查缓存项和原始服务器资源内容是否一致

    - Last Modified/If-Modified-Since
    - 请求服务器使用If-Modified-since，从此缓存时间戳，与原始服务器上是否匹配，如果改变，直接响应（200）
    - 若没变，last-modified （304），不适用变化频繁的资源
    - Etag/If-None-Match
    - 给同样内容加一个标签Etag，内容改变时Etag标签也会改变，
    - 请求服务器使用If-None-Match向http服务器询问标签是不是不匹配，若匹配则响应not modifyed（304），
    - 否则http服务器直接响应（200）
    - 相对时间和检查机制结合使用
    - 在缓存有效期内从缓存响应，过期后去服务器检查资源是否更新

varnish

  1. 缓存开源解决方案

    - varnish
    - 充分利用epoll机制（能显著提高程序在大量并发连接中只有少量活跃的情况下的系统CPU利用率），并发量大，单连接资源较轻
    - squid
    - 在较大并发下，稳点性好，老当益壮

  2. 什么是varnish

    - varnish是一个轻量级的Cache和反向代理软件，通常只为httpd提供缓存

  3. varnish架构

    - 主要由核心守护进程varnishd组成
    - Manager Process
    - 管理进程，相当于nginx的主控进程，不处理用户请求
    - Cacher Process
    - 线程Storage：完成缓存存储管理
    - 线程Log/Stats：日志记录----->存入共享内存Shared Memory Log中
    - 线程Worker threads：真正处理用户请求，通过线程池来定义，最大并发（线程池*线程池最大并发）
    - shared memory log
    - varnishlog：读取日志文件，保存在磁盘中
    - varnishstat：读取统计数据，计数器
    - VCL配置接口：varnish配置语言
    - varnishadm：让varnish加载新配置文件
    - VCC Process：varnish的c编译器

  4. 安装（centos 7中varnish被收入epel仓库）

    - [root@ 1 ~]# yum -y install varnish

  5. 程序环境

    配置文件：
    - /etc/varnish/varnish.params（/etc/sysconfig/varnishd）：配置varnish服务进程的工作特性（监听地址和端口，缓存机制等）
    - /etc/varnish/default.vcl：配置各Child/Cache线程的工作特性
    主程序：
    - /usr/sbin/varnishd
    CLI interface：
    - /usr/bin/varnishadmin：通过此管理工具，完成与Manager Process的交互，进而控制varnish的工作特性
    Share Memory Log交互工具：
    - /usr/bin/varnishhist：日志历史
    - /usr/binvarnishlog：记录详细log（请求报文首部，响应报文首部等）
    - /usr/bin/varnishcsa：格式化记录日志
    - /usr/bin/varnishstat：日志统计
    - /usr/bin/varnishtop：日志排序分析
    测试工具程序：
    - /usr/bin/varnishtest
    VCL配置文件重载程序：
    - /usr/sbin/varnish_reload_vcl：此程序会编译配置文件
    Systemd Unit File：
    - /usr/lib/systemd/system/varnish.service：varnish服务
    - /usr/lib/systemd/system/varnishlog.service：原始记录日志（保存磁在盘上）
    - /usr/lib/systemd/system/varnishncsa.service：ncsa格式日志（保存磁在盘上）

  6. varnish的缓存存储机制（Storage Types）：

    - malloc[,size]：内存存储，[,size]用于定义空间大小，重启后所有缓存项失效
    - file[,path[,size[,granularity]]]：文件存储，黑盒，重启后所有缓存项失效
    - persistent,path,size：文件存储，黑盒，重启后所有缓存项有效（试验阶段）

  7. varnish的程序选项

    - 程序选项：/etc/varnish/varnish.params文件;
    - -a address[:port][,address[:port][...]：默认为6081端口;
    - -T address[:port]：默认为6082端口;
    - -s [name=]type[,options]：定义缓存存储机制；
    - -u user
    - -g group
    - -f config：VCL配置文件；
    - -F：运行于前台；
    - 运行时参数：/etc/varnish/varnish.params文件， DEAMON_OPTS
    - DAEMON_OPTS="-p thread_pool_min=5 -p thread_pool_max=500 -p thread_pool_timeout=300"
    - -p param=value：设定运行参数及其值，可重复使用多次
    - -r param[,param...]：设定指定的参数为只读状态

  8. 重载vcl配置文件：

    - ~]# varnish_reload_vcl

  9. varnishadm管理工具

    连接：
    - ~]# varnishadm -S /etc /varnish/secret -T [ADDRESS:]PORT
    配置文件相关：
    - vcl.list：查看所有编译过的配置文件
    - vcl.load ：装载，加载并编译
    - vcl.use ：激活
    - vcl.discard ：删除配置文件
    运行时参数：
    - param.show -l：显示列表
    - param.show 显示指定PARAM参数
    - param.set 设置PARAM的值

    缓存存储：
    - storage.list
    后端服务器：
    - backend.list

  10. 缓存流程图解

    - 一个请求进入，varnish收下这个请求，判断是否对这个请求做处理
    - 访问控制，直接拒绝
    - 请求方法不识别，直接找后端服务器响应
    - 正常请求，进入下一步
    - 查询此请求方法是否能缓存
    - 不能缓存（如post，put），交给vcl_fetcg，由vcl_fetch投递给后端服务器响应
    - 能缓存，进入下一步
    - vcl_hash基于hash查找缓存中是否有对应资源
    - 如果命中，从本地缓存中直接响应给客户端
    - 若未命中，通过vcl_fetch到后端服务器取回资源，然后先缓存，再响应给客户端

  11. VCL状态引擎切换

    - vcl_recv收到请求，查找vcl_hash
    - 若命中（传递值hit）,交由vcl_hit
    - hit命中，直接从缓存中响应，交由vcl_deliver投递给客户端
    - vcl_hash -(hit)-> vcl_hit --> vcl_deliver
    - 未命中（传递值miss），交由vcl_miss
    - 交由vcl_backend_fetch请求后端服务器
    - vcl_hash -(miss)-> vcl_miss --> vcl_backend_fetch --> vcl_backend_response --> vcl_deliver
    - 若要删除缓存项（传递值purge）,交由vcl_purge
    - 交由vcl_synh管理缓存，删除对应缓存
    - vcl_hash -(purge)-> vcl_purge --> vcl_synth
    - 若不能理解请求（传递值pipe）,交由vcl_pipe，请求被直接送至后端服务器
    - vcl_hash -(pipe)-> vcl_pipe
    - 并发连接超出（传递值busy），进入waiting状态，会等待重新请求查询缓存
    - 传递值（pass，hit-for-pass），交由vcl_pass
    - vcl_hit和vcl_miss也能交由给pass
    - 两个特殊引擎：
    - vcl_init：在处理任何请求之前要执行的vcl代码：主要用于初始化vMODS
    - vcl_fini：所有的请求都已经结束，在vcl配置被丢弃时调用，主要用于清理vMODS

VCL语法（4.0）

  1. 语法格式

    - 文件开始要注明vcl版本号：vcl 4.0；
    - //,#,/,/为注释
    - 子例行Subroutines使用sub关键字；例如sub_recv {...};
    - 不支持循环，但支持条件语法，支持內建变量（受限于引擎）
    - 使用一个keyword基于return函数终止当前状态引擎，并决定交给哪一个状态引擎
    - “域”专用配置，在一个状态引擎中的配置只对当前状态引擎有效

  2. VCL Finite State MAchine

    - 每一个请求被单独处理
    - 请求和请求间任何时间都是隔离的
    - 各状态引擎有相关性，通过return连接
    - 內建VCL code一直有效，并附加在自建的代码之后（vcl.show -v boot）

  3. 三类主要语法

    - sub subroutine {
    ...
    }
    - if CONDITION {
    ...
    } else {
    ...
    }
    - return(), hash_data()

  4. 內建函数和keyword

    函数：
    regsub(str,regex,sub):字符串为str，根据正则regex模式匹配，把匹配到的内容替换为sub，只替换一次
    regsuball(str,regex,sub)：和regsub相同，替换所有
    ban(boolean expression)：符合表达式的都清理
    hash_data(input)：对input做hash计算
    synthetic：
    Keywords：
    call subrouting：调用子例行程序
    return（action）：指明下一个动作
    new：
    set：设定变量的值
    unset：取消变量的值
    布尔型表达式操作符：
    ==,！=,~,>,>=,<,<=
    逻辑操作符：&&，||，！
    变量赋值：=

  5. 例：若通过缓存响应给客户端，在响应首部添加X-Cache，并设置值

    在deliver段中添加条件判断
    sub vcl_deliver {
    # Happens when we have all the pieces we need, and are about to send the
    # response to the client.
    #
    # You can do accounting or modifying the final object here.
    if (obj.hits>0) {
    set resp.http.X-Cache = "HIT via " + server.ip;
    } else {
    set resp.http.X-Cache = "MISS via " + server.ip;
    }
    }
    重新加载配置文件
    [root@ 18 /etc/varnish]# varnishadm -S /etc/varnish/secret -T 127.0.0.1:6082
    varnish> vcl.load conf1 default.vcl
    200
    VCL compiled.

    vcl.list
    200
    active 0 boot
    available 0 conf1

    vcl.use conf1
    200
    VCL 'conf1' now active

    varnish> vcl.list
    200
    available 0 boot
    active 0 conf1

  6. 客户端第一次访问，响应码为200，资源由web服务器返回。X-Cache为MISS

  7. 客户端第二次访问，响应码340，资源由缓存服务器返回。X-Cache为HIT

  8. 变量类型


  9. 示例:URL中带有login或admin的字符串不检查缓存

    sub vcl_recv {
    # Happens before we check if we have this in cache already.
    #
    # Typically you clean up the request here, removing cookies you don't need,
    # rewriting the request, etc.
    if (req.url ~ "(?i)^/(login|admin)") { #(?!)为正则表达式模式标志位，i为不区分大小写
    return(pass);
    }
    }
    第一次访问：X-Cache值为MISS
    Request URL:http://192.168.100.73/admin/
    Request Method:GET
    Status Code:304 Not Modified
    Remote Address:192.168.100.73:80

    Age:0
    Connection:keep-alive
    Date:Wed, 02 Nov 2016 02:41:24 GMT
    ETag:"e0102-6-5403f450439af"
    Server:Apache/2.2.15 (CentOS)
    Via:1.1 varnish-v4
    X-Cache:MISS via 192.168.100.73
    X-Varnish:33
    第二次访问，X-Cache的值依然为MISS，varnish并未通过缓存响应
    Request URL:http://192.168.100.73/admin/
    Request Method:GET
    Status Code:304 Not Modified
    Remote Address:192.168.100.73:80
    Response Headers
    view source
    Age:0
    Connection:keep-alive
    Date:Wed, 02 Nov 2016 02:50:04 GMT
    ETag:"e0102-6-5403f450439af"
    Server:Apache/2.2.15 (CentOS)
    Via:1.1 varnish-v4
    X-Cache:MISS via 192.168.100.73
    X-Varnish:32780

  10. 对于特定类型的资源，例如公开的图片等，取消其私有标识，并强行设定其可以由varnish缓存的时长；

    if (beresp.http.cache-control !~ "s-maxage") {
    if (bereq.url ~ "(?i).(jpg|jpeg|png|gif|css|js)$") {
    unset beresp.http.Set-Cookie;
    set beresp.ttl = 3600s;
    }
    }

  11. 缓存对象的修剪：purge，ban （purge:对某特定资源清理缓存，ban:清理符合条件的缓存）

    执行purge操作：
    sub vcl_purge {
    return (synth(200,"Purged")); #vcl_purge清理缓存，调用synth，合成响应报文

    客户端第一次请求
    [root@ 26 /etc/varnish]# curl -I http://192.168.100.73
    HTTP/1.1 200 OK
    Date: Sat, 12 Nov 2016 10:44:03 GMT
    Server: Apache/2.2.15 (CentOS)
    Last-Modified: Tue, 01 Nov 2016 15:50:24 GMT
    ETag: "e0104-7-5403f48611496"
    Content-Length: 7
    Content-Type: text/html; charset=UTF-8
    X-Varnish: 65552 65548
    Age: 4
    Via: 1.1 varnish-v4
    X-Cache: MISS via 192.168.100.73
    Connection: keep-alive

    客户端第二次请求：
    [root@ 23 /etc/varnish]# curl -I http://192.168.100.73
    HTTP/1.1 200 OK
    Date: Sat, 12 Nov 2016 10:44:03 GMT
    Server: Apache/2.2.15 (CentOS)
    Last-Modified: Tue, 01 Nov 2016 15:50:24 GMT
    ETag: "e0104-7-5403f48611496"
    Content-Length: 7
    Content-Type: text/html; charset=UTF-8
    X-Varnish: 32780 65548
    Age: 1
    Via: 1.1 varnish-v4
    X-Cache: HIT via 192.168.100.73
    Connection: keep-alive

    客户端使用PURGE请求：
    [root@ 27 /etc/varnish]# curl -X PURGE -I http://192.168.100.73
    HTTP/1.1 501 Method Not Implemented
    Date: Sat, 12 Nov 2016 10:54:01 GMT
    Server: Apache/2.2.15 (CentOS)
    Allow: GET,HEAD,POST,OPTIONS,TRACE
    Content-Length: 297
    Connection: close
    Content-Type: text/html; charset=iso-8859-1

    客户端再次请求：显示X-Cache为MISS，达到了清理缓存的效果

    [root@ 28 /etc/varnish]# curl -I http://192.168.100.73
    HTTP/1.1 200 OK
    Date: Sat, 12 Nov 2016 10:54:32 GMT
    Server: Apache/2.2.15 (CentOS)
    Last-Modified: Tue, 01 Nov 2016 15:50:24 GMT
    ETag: "e0104-7-5403f48611496"
    Content-Length: 7
    Content-Type: text/html; charset=UTF-8
    X-Varnish: 65554
    Age: 0
    Via: 1.1 varnish-v4
    X-Cache: MISS via 192.168.100.73
    Connection: keep-alive

  12. 何时执行purge操作

    sub vcl_recv {
    if(req.method == "PURGE") {
    return(purge);
    }
    }

  13. 添加purge请求的访问控制法则

    acl purges {
    "127.0.0.0"/8;
    "10.1.0.0"/16;
    }

    sub vcl_recv {
    if(req.method == "PURGE") {
    if(client.ip ~ purges) {
    return(synth(405,"Purging not allowed for" + client.ip))
    }
    }
    }

posted on 2016-11-12 22:02  无心写博客  阅读(389)  评论(0)    收藏  举报

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