Cache Varnish

Varnish Cache est un serveur de mise en cache HTTP open source haute performance et un logiciel de proxy inverse, dont la fonctionnalité principale est d'accélérer la diffusion de contenu statique et dynamique. En stockant le contenu fréquemment consulté en mémoire, il atteint des temps de réponse de l'ordre de la milliseconde, réduisant ainsi considérablement la charge sur les serveurs d'origine et minimisant la latence du réseau.

Ce projet, lancé et maintenu par la société norvégienne Varnish Software, est devenu une solution de mise en cache open source de premier plan à l'échelle mondiale depuis son lancement en 2006. Largement déployé sur les sites Web à fort trafic, les nœuds CDN et les architectures réseau d'entreprise, il est réputé pour sa légèreté, son efficacité et ses caractéristiques personnalisables.

1. Cache Varnish : informations de base

• Nom du fournisseur de services : Varnish Cache
• Nom anglais : Varnish Cache
• Création : première version publiée en 2006, maintenue par Varnish Software
• Adresse du siège social : Oslo, Norvège
• Adresse du site officiel :https://varnish-cache.org
• Type de service : serveur de mise en cache HTTP/HTTPS open source, proxy inverse, composant central CDN, solution d'accélération de contenu
• Prix de référence : la version communautaire open source est entièrement gratuite ; des devis personnalisés sont nécessaires pour la version commerciale (Varnish Enterprise) et les services d'assistance technique, avec un prix de départ d'environ 5 000 dollars par an (facturé par nœud de serveur).
• Disponibilité de la version d'essai : l'édition communautaire open source est prête à l'emploi dès son téléchargement, sans aucune restriction d'essai ; l'édition commerciale offre un essai gratuit de 30 jours (il faut contacter le service commercial).

2. Principaux avantages et caractéristiques techniques du cache Varnish

Cache haute performance optimisé pour la mémoire
L'utilisation de la mémoire comme principal support de mise en cache élimine les goulots d'étranglement liés aux E/S disque, permettant ainsi le traitement de centaines de milliers de requêtes simultanées par seconde. Les taux de réussite du cache dépassent 90 %, les temps de réponse du contenu statique étant réduits à quelques millisecondes, ce qui améliore considérablement l'expérience d'accès des utilisateurs.

Langage de configuration VCL flexible
Basé sur le langage propriétaire Varnish Configuration Language (VCL), il permet aux développeurs de personnaliser les politiques de mise en cache, le routage des requêtes, la réécriture de contenu et d'autres logiques. Il prend en charge le contrôle flexible du comportement de mise en cache dans plusieurs dimensions, notamment les URL, les en-têtes de requête et les informations client, afin de s'adapter à des scénarios commerciaux complexes.

Architecture modulaire et évolutive
Les fonctionnalités principales sont mises en œuvre via des modules, prenant en charge le chargement dynamique de modules tiers (tels que la compression du cache, les proxys WebSocket, les extensions de surveillance, etc.). Il fournit également un ensemble complet d'interfaces API pour faciliter l'intégration avec les outils opérationnels et les systèmes de surveillance existants, répondant ainsi aux exigences d'extension fonctionnelle personnalisée.

Prise en charge complète des protocoles et fonctionnalités de sécurité
Prend en charge HTTP/1.1, HTTP/2 et HTTPS (nécessite un module de terminaison TLS), compatible avec les exigences des protocoles d'application Web modernes ; intègre des mécanismes de sécurité intégrés, notamment la limitation des requêtes, la protection contre la falsification du cache et le contrôle d'accès IP. L'édition commerciale offre en outre des fonctionnalités de sécurité avancées telles que la protection contre les attaques DDoS et l'intégration WAF.

Stratégie de mise en cache intelligente et mécanisme d'expiration
Prend en charge plusieurs algorithmes d'éviction du cache (tels que LRUI et LFU), ajustant dynamiquement la priorité du cache en fonction de la popularité du contenu ; fournit des mécanismes précis d'invalidation du cache, prenant en charge la purge manuelle, l'invalidation basée sur des balises, l'expiration de la fenêtre temporelle et d'autres méthodes pour garantir la fraîcheur du contenu en temps réel.

3. Produits et services principaux de Varnish Cache

• Varnish Cache Community Edition : logiciel open source et gratuit de mise en cache et de proxy inverse, fournissant des fonctionnalités de mise en cache essentielles.
• Varnish Enterprise : solution commerciale offrant des fonctionnalités avancées de mise en cache, des améliorations en matière de sécurité, des modules dédiés et des garanties de niveau de service (SLA).
• Varnish Plus : une suite d'accélération de la sécurité de niveau entreprise intégrant la mise en cache, le WAF et la protection contre les attaques DDoS.
• Services d'assistance technique commerciale : assistance technique 24 h/24, 7 j/7, dépannage et conseils pour l'optimisation de la configuration.
• Services de déploiement et de formation personnalisés : conception d'architecture, mise en œuvre du déploiement et formation technique adaptés aux besoins de l'entreprise.
• Varnish Controller : outil de gestion de cluster prenant en charge la surveillance centralisée et la gestion de la configuration pour les instances Varnish multi-nœuds.

4. Varnish Cache prend en charge les régions / devises de facturation

• Zone de couverture : dans le monde entier, déployable dans n'importe quelle région disposant d'une infrastructure serveur (comme l'Amérique du Nord, l'Europe, l'Asie, l'Océanie, etc.)

Caractéristiques de déploiement : en tant que logiciel open source, les emplacements de déploiement ne sont soumis à aucune restriction. Les utilisateurs peuvent déployer les nœuds de manière flexible en fonction de leurs zones de couverture commerciale. L'édition commerciale prend en charge le déploiement de clusters distribués à l'échelle mondiale, permettant l'accélération du contenu interrégional grâce à un routage intelligent.

Devises de facturation prises en charge : l'édition communautaire open source est gratuite ; les éditions commerciales et les services sont principalement facturés en dollars américains (USD), mais le règlement en euros (EUR) et en livres sterling (GBP) est disponible dans certaines régions.

5. Comment intégrer Varnish Cache

1. Préparation de l'environnement : sélectionnez une distribution Linux compatible (telle que Ubuntu, CentOS ou Debian) et configurez les ressources du serveur pour répondre aux exigences (RAM minimale recommandée de 4 Go) ;
2. Installation et déploiement : installez Varnish Cache Community Edition via le package de code source, le gestionnaire de packages ou l'image de conteneur (Docker) fournis sur le site officiel. Pour la version commerciale, veuillez contacter le service commercial afin d'obtenir le package d'installation.
3. Configuration de base : compilez les fichiers de configuration VCL pour définir les politiques de mise en cache (telles que les types d'objets mis en cache et les durées d'expiration), les adresses des serveurs backend et les règles de routage des requêtes.
4. Démarrer le service : lancez le service Varnish, configurez-le pour qu'il démarre automatiquement au démarrage et vérifiez l'état du service à l'aide d'outils en ligne de commande.
5. Test et validation : transmettre les requêtes des clients au serveur Varnish afin de tester des indicateurs tels que le taux de réussite du cache et le temps de réponse, puis ajuster la configuration VCL afin d'optimiser les performances.
6. Configuration avancée (facultative) : configurez la prise en charge HTTPS, les clusters de cache et les alertes de surveillance (telles que l'intégration de Prometheus et Grafana). L'édition commerciale offre des fonctionnalités de sécurité avancées.

6. Cas d'utilisation du cache Varnish

• Sites Web de commerce électronique à fort trafic : mettez en cache les pages de détails des produits, les images et les ressources statiques afin de réduire la pression sur les serveurs d'origine et d'améliorer la capacité de gestion des pics de trafic.
• Portail d'actualités et de contenu : accélérez la distribution d'articles, d'images, de vignettes vidéo et d'autres contenus afin d'améliorer l'expérience de lecture des utilisateurs et de réduire les temps de chargement des pages.
• Services API : mettez en cache les données de réponse API fréquemment consultées afin de réduire la charge de la base de données backend et d'améliorer les capacités de traitement simultané de l'interface API.
• Déploiement des nœuds CDN : en tant que composant central de mise en cache des CDN auto-construits, déployés au niveau des nœuds périphériques afin d'accélérer le contenu régionalisé.
• Sites Web d'entreprise et sites marketing : accélérez le chargement des ressources statiques (CSS, JS, images) afin d'améliorer les performances du site Web et les indicateurs SEO.
• Plateforme SaaS : fournit une couche de mise en cache unifiée pour les applications SaaS multi-locataires, optimisant le partage des ressources et les vitesses d'accès.

7. Questions fréquentes sur le cache Varnish

La version Community Edition de Varnish Cache est-elle entièrement gratuite ?
Oui, la version Community Edition est soumise à la licence BSD. Elle peut être téléchargée, utilisée et modifiée gratuitement, sans aucune restriction fonctionnelle ni limitation dans le temps.

Le cache Varnish prend-il en charge la mise en cache de contenu dynamique ?
Prise en charge. Grâce à la configuration VCL, il est possible de mettre en cache de manière conditionnelle du contenu dynamique (par exemple, en fonction des sessions utilisateur ou du filtrage des paramètres de requête), ou de combiner cette fonctionnalité avec la technologie ESI (Edge Side Includes) afin de séparer le contenu dynamique et statique, et de ne mettre en cache que les parties statiques.

Comment peut-on surveiller l'état opérationnel du cache Varnish ?
Intégré varnishstat、Varnishtop Les outils en ligne de commande permettent la surveillance en temps réel de métriques telles que les taux de réussite du cache, le volume de trafic et la latence des requêtes. L'intégration avec des systèmes de surveillance tiers tels que Prometheus et Grafana via API est également prise en charge, ce qui facilite la surveillance et les alertes visualisées.

Quelle est la différence entre le cache Varnish et le cache Nginx ?
Varnish est spécialisé dans l'accélération du cache, offrant des performances de mise en cache en mémoire supérieures et des stratégies de mise en cache plus flexibles ; Nginx se concentre davantage sur les services Web et le proxy inverse, avec des capacités de mise en cache relativement basiques. Dans les scénarios de mise en cache à fort trafic, Varnish est généralement plus performant, tandis que Nginx est mieux adapté aux besoins de mise en cache légère ou de déploiement intégré.

Quelles sont les principales différences entre l'édition commerciale et l'édition communautaire ?
L'édition commerciale (Varnish Enterprise) intègre des capacités de mise en cache avancées, des fonctionnalités de sécurité telles que la protection contre les attaques DDoS, des outils de gestion de cluster, une assistance technique 24 h/24, 7 j/7 et des garanties SLA, ce qui la rend adaptée aux environnements de production de niveau entreprise. L'édition communautaire convient aux scénarios de petite à moyenne envergure ou à des fins de validation technique.

Le cache Varnish prend-il en charge le protocole HTTPS ?
L'édition communautaire nécessite une coordination Modules Varnish Étendez ou intégrez des outils de terminaison TLS tels que Nginx ou HAProxy pour activer la prise en charge HTTPS ; l'édition commerciale intègre des capacités de terminaison TLS natives, permettant le traitement direct des requêtes HTTPS.

Note complémentaire de l'éditeur

Varnish Cache, dont les principaux atouts sont ses performances élevées et sa flexibilité, s'impose comme la solution open source privilégiée pour accélérer les ressources statiques et optimiser le contenu dynamique dans les scénarios à fort trafic. L'édition Community convient aux petites et moyennes entreprises ou aux développeurs disposant de capacités opérationnelles, offrant une fonctionnalité de mise en cache robuste sans aucun coût. L'édition Commercial, quant à elle, répond aux exigences de stabilité et de sécurité des environnements de production de niveau entreprise grâce à une assistance complète et des fonctionnalités avancées.

Il convient de noter que Varnish Cache s'appuie principalement sur le langage VCL pour sa configuration, ce qui représente un certain seuil technique pour le personnel d'exploitation. Pour le déploiement initial, il est conseillé de consulter la documentation officielle ou d'opter pour des services d'assistance commerciale afin de garantir une configuration optimale et un fonctionnement stable. Pour les scénarios nécessitant un déploiement rapide et de faibles barrières techniques, il convient d'envisager des services CDN commerciaux ou d'autres solutions de mise en cache prêtes à l'emploi.