کش Varnish چیست؟ + مزایا و معایب وارنیش

Varnish Cache (وارنیش کش) یک فناوری کلیدی است که توسط وب سرورها برای تسریع تحویل محتوا به کار گرفته شده است. این فناوری یک پروکسی معکوس که کش را پیاده سازی می کند. بسیاری از سرویس ‌های میزبانی وب از جمله سرورهای اختصاصی یا مشترک (هاست) و یا مجازی (VPS) از کش وارنیش پشتیبانی می کنند که البته اهمیت وجود آن در زیرساخت های وب امروز بسیار مهم و حیاتی است.

در واقع هنگامی که شما یک URL را در مرورگر وب خود وارد و وب سایتی را جستجو می کنید، دنباله ای پیچیده از اقدامات لازم انجام می شود تا سایت مورد نظر برای شما نمایش داده شود. در حالت نرمال و عادی در زمان جستجو یک آدرس مرورگر شما درخواستی را به سرور آن وبسایت ارسال می کند و در نهایت مرورگر پاسخی به این درخواست شما می دهد و سایت به شما نمایش داده می شود. اما با وجود سیستم های کش مثل Varnish کمی این فرآیند پیچیده تر می شود که باعث افزایش چشم گیر سرعت بارگذاری سایت مورد نظر می شود. ما در این مطلب از مجله داناپ قصد داریم که فناوری Varnish Cache را مورد بررسی قرار دهیم. پس با ما همراه باشید.

وارنیش کش چیست؟

Varnish Cache نوعی تقویت کننده برنامه وب با دسترسی آزاد محسوب می شود که هدف آن بهینه سازی صفحات وب برای زمان بارگذاری سریع است. این فناوری کارایی را با نگهداری صفحات وب تکراری در حافظه خود افزایش می دهد. در واقع هنگامی که یک کاربر به دنبال یک صفحه وب می‌گردد، یک نسخه کش دریافت می ‌کند و فرآیند زمان‌بر انتظار برای وب‌سرور اصلی برای ایجاد مجدد صفحه را دور می‌زند.

این روش بار سرور را کاهش داده و زمان بارگذاری یک صفحه را کاهش می دهد، وب سایت ها را چابک تر می کند و تجربه کاربری را بهبود می بخشد. علاوه بر این، Varnish توانایی مدیریت نحوه ذخیره صفحات در حافظه پنهان خود را از طریق هدرهای کنترل حافظه پنهان HTTP ارائه می دهد. این هدرها به شما امکان می دهند قبل از اینکه Varnish برای نسخه جدید به سرور اصلی بازگردد، یک زمان انقضا را برای یک صفحه کش تعیین کنید.

این عملکرد کنترل بهتری بر عملکرد وب سایت شما فراهم می کند و امکان تنظیم دقیق بیشتر برای نتایج اصلی را فراهم می کند. از آنجایی که Varnish Cache منبع باز و کاربر پسند است، توسط میلیون ها وب سایت در سراسر جهان برای افزایش عملکرد استفاده می شود.

تاریخچه پروژه Varnish Cache

پروژه منبع باز وارنیش کش در ابتدا در سال 2006 توسط بخش دیجیتال Verdens Gang، یک روزنامه نروژی معرفی شد. Poul-Henning Kamp، یک توسعه دهنده مشهور و حامی سرسخت پروژه FreeBSD، به عنوان یک مشاور مستقل در طول ایجاد آن مشارکت داشت.

با شناخت پتانسیل پروژه، سازندگان یک نهاد جدید به نام Varnish Software را برای نظارت بر توسعه آن تشکیل دادند. در سال 2008، آنها Varnish 2.0 را با نسخه های بعدی به طور مداوم راه اندازی کردند. انتشار Varnish 7.1 در مارس 2022 انجام شد.

نحوه کار کش وارنیش

اساساً Varnish سرعت را با ذخیره کردن متداول ترین صفحات درخواستی در وب سایت شما افزایش می دهد و بارگذاری سریع را بدون نیاز به انتظار پاسخ سرور امکان پذیر می کند. زمانی که کاربر صفحه ‌ای را در وب ‌سایت شما جستجو می ‌کند، وارنیش بررسی کرده که آیا صفحه در حافظه پنهان آن وجود دارد یا خیر. Varnish زبان پیکربندی را خاص خود را برای ایجاد اتصالات مهمی که هر درخواست HTTP به سمت سرور را مدیریت می کند، به کار می گیرد.

اگر صفحه در کش وجود داشته باشد، Varnish به جای ارسال درخواست دیگری به سرور اصلی، آن را مستقیماً تحویل می دهد. این روش باعث صرفه جویی در زمان می شود زیرا نیازی به منتظر ماندن برای پاسخ سرور در هنگام توزیع محتوا از حافظه پنهان آن نیست.

علاوه بر این، از آنجایی که صفحات کش شده نیازی به پردازش سرور بک اند ندارند، Varnish می تواند آن ها را سریعتر از صفحات غیر کش ارائه دهد. وارنیش همچنین گزینه ای را برای تنظیم نحوه و زمان ارائه محتوا بر اساس پارامترهای مختلف مانند نوع دستگاه یا موقعیت جغرافیایی فراهم می کند.

با اجرای این استراتژی، می توانید اطمینان حاصل کنید که بهینه ترین نسخه از محتوای شما به کاربران تحویل داده شده و در نتیجه باعث افزایش عملکرد و کاهش زمان بارگذاری می شود.

نحوه نصب Varnish Cache

برای نصب Varnish Cache بر روی سرور لینوکس خود، از دستور زیر در یک رابط خط فرمان استفاده کنید:

sudo apt install varnish

این دستور Varnish را روی سرور شما نصب می کند. برای شروع و فعال کردن آن نیز، این دستورات را اجرا کنید:

systemctl start varnish

systemctl enable varnish

هنگامی که یک صفحه توسط Varnish کش شد، مستقیماً صفحه را تحویل می دهد و نیاز به برقراری ارتباط با سرور شما را دور می زند.

رابطه بین Nginx و Varnish

استفاده از Varnish Cache یک روش بدون سربار و در عین حال قوی برای افزایش سرعت است. Varnish همچنین به طور موثر با نرم افزارهای دیگر مانند Nginx همکاری می کند. Nginx یک نرم‌افزار وب سرور منبع باز و پرکاربرد است که توسط وب ‌سایت‌ های پربازدید برای بهینه ‌سازی تعادل بار و اطمینان از پخش بدون وقفه رسانه استفاده می‌شود. اگر قصد دارید Varnish را روی سرور خود نصب کنید، استفاده از Nginx نیز برای بهبود بیشتر محتوا و ارائه برنامه مفید خواهد بود.

مزایای Varnish Cache

Varnish Cache چندین مزیت قابل توجه را ارائه می دهد که عملکرد و تجربه کاربری یک وب سایت را افزایش می دهد:

1- تحویل سریعتر محتوا

Varnish Cache یک کپی از صفحاتی که معمولاً در وب سایت شما قابل دسترسی هستند را در حافظه ذخیره می کند. این امر نیاز به درخواست ‌های مکرر به سرور شما را کاهش می‌ دهد و در نتیجه تحویل محتوا به طور قابل توجهی سریع ‌تر به کاربران نهایی انجام می ‌شود.

2- کاهش بار سرور

از آنجایی که Varnish Cache به جای تکیه بر سرور برای تولید مجدد محتوا برای هر درخواست، محتوا را از حافظه پنهان خود ارائه می دهد، بار سرور را به میزان قابل توجهی کاهش داده و عملکرد کلی وب سایت شما را افزایش می دهد.

3- مقیاس‌ پذیری

کش وارنیش می ‌تواند به وب‌ سایت شما کمک کند تا با ارائه محتوای ذخیره‌ شده به تعداد زیادی از کاربران همزمان، با افزایش ترافیک راحت ‌تر مدیریت کند و این ویژگی آن را به ابزاری عالی برای مقیاس‌ پذیری تبدیل می ‌کند.

4- قابلیت سفارشی سازی

Varnish Cache از یک زبان برنامه نویسی انعطاف پذیر به نام VCL (زبان پیکربندی وارنیش | Varnish Configuration Language) استفاده می کند که به شما امکان می دهد قوانین و سیاست های ذخیره سازی خاصی را متناسب با نیازهای وب سایت خود ایجاد کنید. این به شما امکان می دهد نحوه و زمان ارائه محتوای شما به کاربران را کنترل کرده و عملکرد وب سایت خود را بهینه کنید.

5- افزایش دسترسی

در مواردی که سرور بک اند از کار افتاده یا غیرقابل دسترسی است، Varnish Cache می تواند نسخه قدیمی محتوا را از حافظه پنهان خود ارائه داده و در نتیجه در دسترس بودن و آپتایم سایت شما را افزایش دهد.

6- پشتیبانی Edge Side Includes (ESI)

کش وارنیش از Edge Side Includes (ESI) پشتیبانی می کند، فناوری که به شما امکان می دهد قسمت های مختلف یک صفحه وب را به طور جداگانه کش کنید. این ویژگی به ویژه برای وب سایت هایی با محتوای پویا مفید است.

7- پشتیبانی از SSL/TLS

اگرچه خود Varnish از SSL/TLS پشتیبانی نمی‌کند، اما می‌توان آن را به راحتی با نرم‌افزارهای دیگری مانند Nginx یا HAProxy که اتصالات امن را مدیریت می‌کنند ترکیب کرد که سپس محتوای HTTP را برای ذخیره‌سازی به Varnish ارسال می‌کند.

8- پشتیبانی GeoIP

با Varnish می توانید محتوای بومی سازی شده را با استفاده از پسوندهای GeoIP برای شناسایی موقعیت جغرافیایی کاربران ارائه دهید.

این مزایا، Varnish Cache را به ابزاری ارزشمند برای هر کسی که به دنبال افزایش کارایی، مقیاس ‌پذیری و قابلیت اطمینان وب سرور خود است تبدیل می ‌کند.

معایب وارنیش کش

در حالی که وارنیش کش مزایای متعددی را ارائه می دهد، معایبی نیز دارد که به صورت موارد زیر هستند:

1- بدون پشتیبانی SSL/TLS بومی

Varnish Cache به طور بومی از رمزگذاری SSL/TLS پشتیبانی نمی‌کند که این فناوری برای انتقال امن داده‌ها از طریق اینترنت بسیار مهم است. برای مدیریت این اتصالات امن باید با ابزارهای دیگری مانند Nginx یا HAProxy جفت شود.

2- پیکربندی پیچیده

در حالی که زبان پیکربندی وارنیش (VCL) انعطاف‌ پذیری زیادی را ارائه می‌ دهد، استفاده از آن نیز می ‌تواند پیچیده باشد، به ویژه برای کاربرانی که پیش‌ زمینه قوی در برنامه ‌نویسی یا مدیریت سیستم ندارند.

3- پاک کردن حافظه پنهان

تعیین زمان پاک کردن یا پاک کردن کش ممکن است مشکل باشد. وارنیش کش در این رابطه به یک استراتژی متفکرانه نیاز دارد تا اطمینان حاصل شود که محتوای ذخیره شده در حافظه پنهان ارائه شده به کاربران قدیمی نیست.

4- مدیریت محتوای پویا

وارنیش ممکن است برای وب‌ سایت‌ هایی که محتوا در آن‌ها به سرعت تغییر می ‌کند مناسب نباشد، زیرا ذخیره ‌سازی چنین محتوای پویا ممکن است بهبود قابل توجهی در عملکرد ایجاد نکند و حتی می‌تواند منجر به مشاهده محتوای قدیمی توسط کاربران شود.

5- استفاده از منابع

در حالی که Varnish بار روی سرورهای بک اند را کاهش می دهد، به منابع خود نیاز دارد. یک Varnish Cache با پیکربندی ضعیف می تواند حافظه بیش از حد را مصرف کند، به خصوص در یک سایت پر ترافیک که منجر به مجموعه مشکلات خاص خود می شود.

نتیجه گیری

Varnish Cache یک شتاب دهنده قدرتمند برنامه های وب منبع باز است که به طور گسترده برای افزایش سرعت و عملکرد وب سایت ها استفاده می شود. با ذخیره نسخه های کش شده صفحات وب، بار سرور را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد و زمان بارگذاری صفحه را بهبود می بخشد.

قابلیت سفارشی ‌سازی آن از طریق زبان پیکربندی Varnish اجازه می‌دهد تا قوانین ذخیره ‌سازی متناسب بر اساس نیازهای وب‌ سایت خاص وجود داشته باشد. با این حال، چالش هایی مانند عدم پشتیبانی SSL/TLS بومی و پیکربندی پیچیده را به همراه دارد. با وجود این اشکالات، زمانی که Varnish Cache به خوبی پیکربندی شود، ابزاری ارزشمند برای بهبود مقیاس پذیری، کارایی و تجربه کاربری وب سایت باقی می ماند.