Varnish

Varnish是一款高性能的开源HTTP加速器，挪威最大的在线报纸Verdens Gang使用3台Varnish代替了原来的12台Squid，性能比以前更好。

Varnish的作者Poul-Henning Kamp是FreeBSD内核开发者之一，他认为现在的计算机比起1975年已经复杂很多。在1975年时，存储媒介只有两种：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\L3等cache。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。所以这部分的工作应该交给操作系统处理，这就是Varnish cache设计架构^[4]。Varnish将所有的HTTP object存于一个单独的大文件中，该文件在工作进程初始化的时候，将其整个映射到内存中。这样Varnish在该块内存中实现一个简单的文件系统，具有分配、释放、修剪、合并内存等功能。

Varnish文件缓存的工作流程：

Varnish与一般服务器软件类似，分为master进程和child进程。其中master进程负责管理，child进程负责cache工作。Master进程读入命令，进行一些初始化，然后fork并监控child进程。Child进程分配若干线程进行工作，主要包括管理线程和worker线程。如图4-2-1-2所示。

主进程fork子进程，主进程等待子进程的信号，子进程退出后，主进程重新启动子进程，子进程生成若干线程：

(1)Accept线程：接受请求，将请求挂在overflow队列上。

(2)Work线程：有多个，负责从overflow队列上摘除请求，对请求进行处理，直到完成，然后处理下一个请求。

(3)Epoll线程：一个请求处理称为一个session，在session周期内，处理完请求后，会交给Epoll处理，监听是否还在事件发生。

(4)Expire线程：对于缓存的object，根据过期时间，组织成二叉堆，该线程周期检查该堆得根，处理过期的文件。对过期的数据进行删除或重取操作。

Varnish分配缓存机制：

根据所读到的object大小，创建相应大小的缓存文件。为了读写方便，程序将每个object的大小，转变为最接近其大小的内存页面倍数。然后从现有的空闲存储结构体中查找，找到最合适的大小的空闲存储块，分配给它。如果空闲块没有用完，则把多余的内存再组成一个空闲存储块，挂接到管理结构体上。如果缓存已满，则根据LRU算法，把旧的object释放掉。

Varnish释放缓存机制：

Expire线程负责检测缓存中所有object的生存期(TTL)。如果超过了设定的TTL，该object没有被访问，则删除该object，并释放内存。释放的过程会考虑内存的合并等操作。