ASP.NET 性能优化之反向代理缓存使用介绍

到目前为止，我们讨论了把缓存存放在ASP.NET的输出缓存中（内存和硬盘），以及浏览器缓存中，而大型站点的另一种常用做法是将缓存部署在反向代理服务器上，这类缓存我们通常称之为反向代理缓存，比如Squid和Varnish。这两款软件通常都部署在非WINDOWS平台上，对于Windows平台上的Asp.net来说，其实一样能使用，我们完全可以把反向代理软件部署在LINUX上，然后代理会路由到后台的WINDOWS WEB（IIS）服务器。总之，非WINDOWS的世界很精彩。

当然，无论是squid还是varnish都有Windows的扩展版本。本文为了简便起见，基于varnish的Windows版本来描述的。

varnish的官方站点：https://www.varnish-cache.org/，

varnish的Windows版本：http://www.cygwin.com/，如果要编译过的直接可用的版本，在这里：http://www.software112.com/products/cygwin-varnish-cache.html。
1：将varnish配置为IIS的代理
首先需要为varnish准备配置文件，比如，可以为default.vcl，内容如下：

代码如下：

backend default 
{ 
.host = "192.168.0.77"; 
.port = "80"; 
} 
sub vcl_fetch 
{ 
remove beresp.http.Set-Cookie; 
} 
sub vcl_recv 
{ 
remove req.http.Cookie; 
}

在我们要示范的这个实例中，这3个配置都不能少，如下，
backend default：指定我们的IIS站点的地址和端口；
sub vcl_fetch：这是一个varnish函数，它varnish从后端服务器，也就是IIS中获得数据后被调用；
sub vcl_recv：varnish函数，表示客户端请求杠杠到达反向代理服务器时被调用；
由于varnish默认在碰到http头中含有Cookie相关标识时直接忽略缓存，所以我们需要上面的两个函数针对Cookie做特殊处理。当然，目前这两个函数只是简单而野蛮的删除标识，实际的应用中我们可能需要根据实际情况为它们加上一些判断条件。
2：启动varnish
下面的命令为我启动varnish：
C:\varnish\bin>varnishd -a :8011 -T :8088 -f c:/varnish/etc/default.vcl -s file,c:/varnish/var/cache,100M
-a:8011表示，让varnish监听在8011端口。由于我测试环境下varnish和iis是在同一台机器上，所以IIS已经占用了80，我这里只有使用其它端口。
-T是为varnish指定一个管理端口；
-f指定所要使用的配置文件；
后面的参数只是让varnish使用文件缓存，大小为100M，当然，应该根据实际情况指定大小；
启动varnish后，如果我们请求http://地址：端口/，就可以等到200OK状态码，那表示varnish已经在正确滴接受请求。
3：一个实例
创建asp.net页面，内容如下：

代码如下：

protected void Page_Load(object sender, EventArgs e) 
{ 
this.Response.AddHeader("Cache-Control", "max-age=60"); 
this.Response.AddHeader("Last-Modified", DateTime.Now.ToString("U", DateTimeFormatInfo.InvariantInfo)); 
DateTime IfModifiedSince; 
if (DateTime.TryParse(this.Request.Headers.Get("If-Modified-Since"), out IfModifiedSince)) 
{ 
if ((DateTime.Now - IfModifiedSince.AddHours(8)).Seconds < 60) 
{ 
Response.Status = "304 Not Modified"; 
Response.StatusCode = 304; 
return; 
} 
} 
string conn = "Data Source=192.168.0.77;Initial Catalog=luminjidb;User Id=sa;Password=sa;"; 
using (DataSet ds = Common.SqlHelper.ExecuteDataset(conn, CommandType.Text, "select top 1* from NameTb a, DepTb b where a.DepID = b.ID ORDER BY NEWID()")) 
{ 
var result = ds.Tables[0].Rows[0]["name"].ToString(); 
Response.Write(result); 
} 
}

对该页面进行压力测试，100个用户，1000个请求，得到的结果如下：

如果没有缓存，则结果如下：

可以看到吞吐率有非常大的提升。

4：监控varnish

可以使用varnishstat命令，对varnish进行监控，在上面的压力测试中，如果我们使用监控，得到的结果如下：

在本例中，我们可以看到共请求了1000次，其中999次命中缓存，那是因为第一次显然肯定是要从IIS中拿输出滴。
5：管理varnish
可以通过多种途径来进行varnish的管理，包括更改配置、停止服务、启动服务、清理缓存等。可以通过varnishadm命令进行管理，如果你是在远程的话，可以使用telnet来进行管理：
telnet 192.168.0.77 8088
其中8088就是我们刚在启动varnish的时候指定的管理端口。连接上之后，stop停止服务、start启动服务，可以敲入help查看所有命令。下面的命令，清除所有缓存：
purge.url *$
6：谨慎引入varnish后带来的缓存变化
引入varnish后，可以发现使用强制刷新（ctrl+R5）后，动态行为发生了改变，即客户端浏览器会去VARNISH上请求数据，但是此时的缓存中已经存在静态的缓存内容，varnish会首先根据请求的HTTP头去和这个缓存内容判断得出需要是否更新，即由于缓存内容的存在，请求不会去IIS上进行缓存协商。这个时候，缓存中的静态内容会直接返回给客户端浏览器，这样一来的话，我们在Page_Load中的代码就根本不会执行，因为它是在IIS中的。
要避免这种情况的发生，我们必须更改VARNISH配置文件，让VARNISH碰到强制更新的时候，忽略缓存，直接去IIS上请求，为配置文件增加如下函数：

代码如下：

sub vcl_hit { 
if(req.http.Cache-Control~"no-cache"||req.http.Cache-Control~"max-age=0"||req.http.Pragma~"no-cache"){ 
set obj.ttl=0s; 
return (restart); 
} 
return (deliver); 
}

经过上面的修改后，再次使用强制更新varnish将会忽略缓存，到IIS上去拿正文。
参考：
https://www.varnish-cache.org/docs/trunk/reference/varnishlog.html
https://www.varnish-cache.org/trac/wiki/Introduction#TheVarnishConfigurationLanguage
http://www.docunext.com/wiki/Varnish
http://cd34.com/blog/infrastructure/no-esi-processing-first-char-not/