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开源HTTP加速器 Varnish

运行环境:
授权方式:BSD
软件大小:M
下载量:
更新日期:2013-10-05
来源地址:
联系作者:Linux

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 (http://www.vg.no) 使用3台Varnish代替了原来的12台squid,性能居然比以前更好。

Varnish 的作者Poul-Henning Kamp是FreeBSD的内核开发者之一,他认为现在的计算机比起1975年已经复杂许多。在1975年时,储存媒介只有两种: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,甚至有L3快取。硬盘上也有自己的快取装置,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,但操作系统可以得知这些情况,所以这部份的工作应该交给操作系统处理,这就是 Varnish cache设计架构。

Varnish与一般服务器软件类似,分为master(management)进程和child(worker,主要做cache的工作)进程。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,主要包括一些管理线程和很多woker线程。

针对文件缓存部分,master读入存储配置(-s file[,path[,size[,granularity]]] ),调用合适的存储类型,然后创建/读入相应大小的缓存大文件。接着,master初始化管理该存储空间的结构体。这些变量都是全局变量,在fork以后会被child进程所继承(包括文件描述符)。

在child进程主线程初始化过程中,将前面打开的存储大文件整个mmap到内存中(如果超出系统的虚拟内存,mmap失败,进程会减少原来的配置mmap大小,然后继续mmap),此时创建并初始化空闲存储结构体,挂到存储管理结构体,以待分配。

接着,真正的工作开始,Varnish的某个负责接受新HTTP连接的线程开始等待用户,如果有新的HTTP连接过来,它总负责接收,然后叫醒某个等待中的线程,并把具体的处理过程交给它。Worker线程读入HTTP请求的URI,查找已有的object,如果命中则直接返回并回复用户。如果没有命中,则需要将所请求的内容,从后端服务器中取过来,存到缓存中,然后再回复。

分配缓存的过程是这样的:它根据所读到object的大小,创建相应大小的缓存文件。为了读写方便,程序会把每个object的大小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,就把多余的内存另外组成一个空闲存储块,挂到管理结构体上。如果缓存已满,就根据LRU机制,把最旧的object释放掉。

释放缓存的过程是这样的:有一个超时线程,检测缓存中所有object的生存期,如果超初设定的TTL(Time To Live)没有被访问,就删除之,并且释放相应的结构体及存储内存。注意释放时会检查该存储内存块前面或后面的空闲内存块,如果前面或后面的空闲内存和该释放内存是连续的,就将它们合并成更大一块内存。

整个文件缓存的管理,没有考虑文件与内存的关系,实际上是将所有的object都考虑是在内存中,如果系统内存不足,系统会自动将其换到swap空间,而不需要varnish程序去控制。

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