基于Varnish的高負載Drupal網站研究

摘 要：Drupal是使用PHP語言編寫的開源內容管理框架（CMF），它由內容管理系統（CMS）和PHP開發框架（Framework）共同構成。而Varnish是一款優秀的反向代理服務器，本文就Varnish的基本使用方法配合Drupal網站做出了詳細的闡述分析。

關鍵詞：varnish；VCL；grace mode；saint mode

中圖分類號：TP311.52 文獻標識碼：A

1 引言

網站實現以Drupal為框架開發是一個較好的選擇，若要實現高負載Varnish是一個不錯的選擇，通過其部署相關運行環境，才能使得網站運營更加正常高效。

2 Varnish基本結構

/etc/varnish/ 存放varnish VCL配置文件

/etc/sysconfig/varnish 【CentOS】 存放varnish服務器運行的參數

/etc/default/varnish 【Ubuntu】 存放varnish服務器運行的參數

/usr/sbin/varnishd varnish服務器執行文件

/etc/init.d/varnish 運行程序

3 Varnish的相關命令

本文用到了以下幾個主要的varnish管理命令[1]。

varnishadm 管理Varnish后端的工具 telnet。

varnishhist 查看Varnish命中的工具 運行可以看到一張柱狀描繪圖，|表示緩存命中，#表示未命中，橫向代表時間。

varnishlog 實時顯示varnish的請求日志。

varnishncsa 以Apache標準的格式combined輸出日志。

varnishstat 查看狀態、參數等。

varnishtop 類似top工具，查看varnish相關進程的資源、運行等狀況。

varnishncsa 將Varnish的log以Apache的格式輸出，varnishlog以原始方式顯示Varnish的日志。

管理varnish以及清除內存等操作雖然可以使用varnishadm，但是本文使用telnet，一個交互的管理界面。

示例： telnet 127.0.0.1 6082之后，輸入help會顯示所有可用命令。

help [command]

ping [timestamp]

status

start

stop

stats

vcl.load

vcl.inline

vcl.use

vcl.discard

vcl.list

vcl.show

param.show [-l] []

param.set

quit

purge.url

purge.hash

purge [ ]...

purge.list

重新加載Varnish配置文件

telnet 127.0.0.1 6082

vcl.load newconfig /data/app/varnish/etc/varnish/default.vcl

vcl.use newconfig

注意：varnish 的CLI可能需要認證，最簡單的辦法就是在varnish啟動的時候取掉相應的參數。

4 Varnish的緩存方式

Malloc （malloc） 通過malloc獲取內存，簡單，速度快。

Mmap file （file） 創建文件緩存。

這是varnish緩存的兩種方式，可以在啟動的時候通過參數指定。

5 Varnish處理流程

首次請求時過程如下[2]：

recv->hash->miss->fetch->deliver

緩存后再次請求：

recv->hash->hit->deliver；fetch的過程沒了，這就是我們要做的，把要緩存的頁面保存下來。

直接交給后端pass的情況：

recv->hash->pass->fetch->deliver；直接從后端獲取數據后發送給客戶端，此時Varnish相當于一個中轉站，只負責轉發。

6 Varnish負載均衡

通過把多臺backends聚合成一個組，這些組被叫做directors。這樣可以增強性能和彈力[3]。本文定義多個backends和多個group在同一個directors。

backend server1 {

.host = \"192.168.0.1\" ；

.port = \"8080\" ；

}

backend server2 {

.host = \"192.168.0.2\" ；

.port = \"8080\" ；

}

director drupal001 round-robin {

{ .backend = server1； }

{ .backend = server2； }

}

sub vcl_recv {

if （req.http.host ！～ \"www＼.drupal001＼.com$\"）{

error 404 \"Unknown HostName！\"；

}

set req.backend = drupal001；

}

在之前的兩個后端服務器上加上健康檢查。

backend server1 {

.host = \"192.168.0.1\" ；

.port = \"8000\" ；

.probe = {

.url = \"/\"； #哪個 url需要varnish請求。

.interval = 5s； #檢查的間隔時間。

.timeout = 1 s； #等待多長時間探針超時。

.window = 5； #維持5個sliding window的結果。

.threshold = 3； #至少有三次window是成功的，就宣告bachend健康。

}

}

7 VCL以及基本對象

request 從客戶端進來。

responses 從后端服務器過來。

object 存儲在cache中。

8 VCL使用語言

req 請求目標，當varnish接收到一個請求，這時req object就被創建了，你在vcl_recv中的大部分工作，都是在req object上展開的。

beresp 后端服務器返回的目標，它包含返回的頭信息，你在vcl_fetch中的大部分工作都是在beresp object上開展的。

obj 被cache的目標，只讀的目標被保存于內存中，obj.ttl的值可修改，其他的只能讀[4]。

9 Grace mode

如果后端需要很長時間來生成一個對象，這里有一個線程堆積的風險。為了避免這種情況使用Grace。當同時有多個請求過來的時候，varnish只發送一個請求到后端服務器，在“set beresp.grace = 30m； ”時間內復制舊的請求結果給客戶端。

10 Saint mode

需要通知varnish使用更加優雅的方式處理它，這種方式叫神圣模式（saint mode）。Saint mode允許拋棄一個后端服務器或者另一個嘗試的后端服務器或者cache中服務陳舊的內容。

sub vcl_fetch {

if （beresp.status == 500） {

set beresp.saintmode = 10s；

restart；

}

set beresp.grace = 5m；

}

Varnish代理

########

backend default {

.host = \"192.168.0.12\"；

.port = \"8080\"；

}

#現在添加一個新的backend服務器

backend test {

.host = \"192.168.0.12\"；

.port = \"8000\"；

}

#要定義特殊的url被發送到哪里

sub vcl_recv {

if （req.url ～ \"^/abcd/\"） {

set req.backend = test；

} else {

set req.backend = default；

}

}

11 注意事項

（1） Varnish的不同版本的配置不同。

比如，在2.x 直接用ESI表示啟用ESI，在3.x就不是了。

（2） Varnish 2.x有Cookie的問題，當Cookie過大，會產生503錯誤，升級varnish或者減少set_cookie的操作。

（3） 啟動varnishd的時候如果選用-s file方式，每次會重新建立緩存文件，而原來的文件不會刪除，因此注意清除這些遺留文件。

12 總結

至此，通過Varnish基本的布置，配合Drupal模塊模式不難構建出一個高性能的網站。

參考文獻

[1] 彭輝.Varnish的研究與實現[J].計算機光盤與軟件，2012，2（3）：22-23.

[2] 楊志成.基于Drupal協議的研究與實現[J].計算機工程與應用，2013，1（4）：15-16.

[3] 吳偉易.Varnish關鍵技術的研究以及網站的實現[J].電腦知識與技術，2012，4（2）：26-27.

[4] 林建勝.Drupal網站模式的研究與實現[J].計算機軟件與發展.2012，3（2）：34-36.

作者簡介：

陳 浩（1979-），男，碩士，講師，實驗師.研究領域：計算機網絡技術的研究與應用.