varnish 缓存加速 之工作原理
时间：2013-09-07 09:51:10  点击: 来源：  作者：

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（根据其man文档，为避免文件出现存储分片[2]影响读写性能，作者建议用dd(1)命令 预先创建大文件）。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（具体过程可参见[3]），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[4]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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