Varnish（ソフトウェア）

Varnishはリバースキャッシングプロキシ^[2]であり、コンテンツ量の多い動的WebサイトやAPIのHTTPアクセラレータとして使用されます。クライアント側キャッシュとして誕生したSquidや、主にオリジンサーバーであるApacheやnginxなどの他のWebアクセラレータとは対照的に、VarnishはHTTPアクセラレータとして設計されました。Varnishは、 FTP、SMTP、およびその他のネットワークプロトコルをサポートすることが多い他のプロキシサーバーとは異なり、 HTTPのみに焦点を当てています。

このプロジェクトは、ノルウェーのタブロイド紙Verdens Gangのオンライン版によって開始されました。設計者および主任開発者はデンマークの独立コンサルタントであるPoul-Henning Kamp ^[2] (有名なFreeBSD開発者) で、管理、インフラストラクチャ、および追加開発は当初ノルウェーの Linux コンサルティング会社 Linpro によって提供されました。Varnish のサポート、管理、および開発は、後に Varnish Software という別の会社に分離されました。

Varnish は、2 条項BSD ライセンスに基づいて提供される無料のオープンソース ソフトウェアです。商用サポートは、Varnish Software などから提供されています。

Varnishのバージョン1.0は2006年にリリースされ、^{[3] [4]} Varnish 2.0は2008年に、^[5] Varnish 3.0は2011年に、^[6] Varnish 4.0は2014年に、^[7 ] Varnish 5.0は2016年に、^[8] Varnish 6.0は2018年3月に、^[9] Varnish 7.0は2021年9月にリリースされました。^[10]

Varnish はデータを仮想メモリに保存し、何をメモリに保存し、何をディスクにページアウトするかを決定するタスクをオペレーティング システムに任せます。これにより、アプリケーションによってデータがディスクに移動されている間にオペレーティング システムがデータのキャッシュを開始する状況を回避できます。

Varnish は高度にスレッド化されており、各クライアント接続は個別のワーカー スレッドによって処理されます。アクティブなワーカー スレッドの数に設定された制限に達すると、着信接続はオーバーフロー キューに配置されます。このキューが設定された制限に達すると、着信接続は拒否されます。

主な構成メカニズムはVarnish 構成言語(VCL) です。これは、各リクエストの処理の重要なポイントで呼び出されるフックを記述するために使用されるドメイン固有言語(DSL) です。ほとんどのポリシー決定は VCL コードに任されているため、Varnish は他のほとんどの HTTP アクセラレータよりも構成可能で適応性があります。 ^[要出典] VCL スクリプトがロードされると、Cに変換され、システム コンパイラによって共有オブジェクトにコンパイルされ、アクセラレータに直接ロードされるため、再起動せずに再構成できます。

多数の実行時パラメータによって、ワーカー スレッドの最大数と最小数、さまざまなタイムアウトなどが制御されます。コマンド ライン管理インターフェイスを使用すると、アクセラレータを再起動せずに、これらのパラメータを変更したり、新しい VCL スクリプトをコンパイル、ロード、アクティブ化したりできます。

高速パスでのシステムコールの数を最小限に抑えるために、ログデータは共有メモリに保存され、ログデータの監視、フィルタリング、フォーマット、およびディスクへの書き込みのタスクは別のアプリケーションに委任されます。

Varnish Cacheは情報配信を数百倍高速化することができます。適切な操作とパフォーマンスを確保するために、Varnishは次の領域で監視できるメトリックを公開しています。^[11]

• クライアント メトリック: クライアント接続とリクエスト
• キャッシュパフォーマンス:キャッシュヒット、エビクション
• スレッドメトリクス: スレッドの作成、失敗、キュー
• バックエンド メトリック:バックエンド接続の成功、失敗、および健全性

Varnish Cache には監視およびログツールが付属しています。最もよく使用されるツールの 1 つは、Varnish の現在のパフォーマンスの詳細なスナップショットを提供する varnishstat です。キャッシュのヒットとミス、リソースの消費、作成されたスレッドなどのメモリ内統計情報にアクセスできます。^[12]

コマンドラインから varnishstat を実行すると、利用可能なすべての Varnish メトリックの継続的に更新されるリストが返されます。-1 フラグが追加されると、varnishstat はリストを 1 回出力した後に終了します。^[13] Varnishstat は、キャッシュの健全性をスポットチェックするためのスタンドアロン ツールとして使用できます。時間の経過に伴うメトリックのグラフ化、インフラストラクチャ全体の他の統計との相関関係の分析、発生する可能性のある問題に関するアラートの設定を行うために、監視サービスを Varnish と統合して varnishstat メトリックを収集できます。

Varnishlog は、個々のリクエストに関する詳細な情報を提供するため、Varnish の構成をデバッグまたは調整するために使用できるツールです。

Varnishはラウンドロビンとランダムディレクターの両方を使用した負荷分散をサポートしており、どちらもバックエンドごとに重み付けされています。バックエンドの基本的なヘルスチェックも利用できます。^[14]

Varnish Cache には以下の機能もあります:

• Varnishモジュール（VMODとも呼ばれる）によるプラグインサポート^[15]
• 圧縮されたESIフラグメントをつなぎ合わせることを含むEdge Side Includesのサポート
• gzip圧縮と解凍
• DNS、ランダム、ハッシュ、クライアント IP ベースのディレクター
• HTTP ストリーミング パス & フェッチ
• LRU 削除なしの永続ストレージの実験的サポート
• Saint ^[16]とGrace ^{[17] [18]}モード。
  • サーバーが故障してHTTP ステータス コード 500 を返した場合、Grace モードでは有効期限ヘッダーが無視され、キャッシュされたバージョンが返され続けます。Saint モードは負荷分散時に使用され、障害が発生したサーバーは検疫期間中ブロックされ、サーバー プールから除外されます。

• ホストベースの HTTP アクセラレーションについて説明するWeb アクセラレータ
• クライアント側プロキシについて説明するプロキシサーバー
• オリジン側プロキシについて説明するリバースプロキシ
• ウェブサーバーソフトウェアの比較
• インターネット キャッシュ プロトコル
• グル瞑想– Varnish が使用するエラー メッセージ

• 公式サイト
• 公式商業ウェブサイト
• 建築家からのメモ
• 「やり方が間違っています」、2010 年 6 月 11 日、ACM Queueの記事、Varnish 開発者 Poul-Henning Kamp による、LRU リストの実装についての説明。
• ニスを一般の人にわかりやすく説明する
• Varnish Cacheの使い方