سرعت بارگذاری صفحات وب یکی از مهم‌ترین عوامل موفقیت هر وب‌سایت است. کند بودن وب‌سایت می‌تواند منجر به افزایش نرخ پرش، کاهش رضایت کاربران و افت رتبه در نتایج گوگل شود. در این مقاله بررسی می‌کنیم که کش Varnish چیست، چگونه کار می‌کند و چرا استفاده از آن می‌تواند عملکرد وب‌سایت شما را به شکل چشمگیری ارتقا دهد.
Varnish Cache چیست؟
Varnish Cache یک پروکسی معکوس (Reverse Proxy) و سیستم کشینگ پیشرفته است که برای بهینه‌سازی عملکرد وب‌سایت‌ها طراحی شده است. این سرویس با ذخیره موقت محتوای وب در حافظه RAM، پاسخگویی به درخواست‌های کاربران را سریع‌تر کرده و فشار روی سرور اصلی را کاهش می‌دهد. در واقع، وارنیش کش به جای ارسال مستقیم هر درخواست به وب‌سرور (مانند Apache یا Nginx)، ابتدا بررسی می‌کند که آیا محتوای درخواستی در حافظه کش موجود است یا خیر.
اگر نسخه‌ای از محتوای مورد نظر در کش وجود داشته باشد، بلافاصله آن را به مرورگر کاربر ارسال می‌کند. در غیر این صورت، درخواست به سرور اصلی فرستاده می‌شود، پاسخ دریافت شده و در حافظه کش ذخیره می‌گردد تا در دفعات بعدی سریع‌تر تحویل داده شود.
کش وارنیش چگونه کار می‌کند؟
کشینگ Varnish به عنوان یک لایه میانی بین کاربران و وب‌سرور عمل می‌کند. ساختار کلی عملکرد آن به این شکل است:
- دریافت درخواست کاربر: کاربر صفحه‌ای را درخواست می‌کند.
- بررسی کش: وارنیش بررسی می‌کند که آیا نسخه کش‌شده صفحه وجود دارد.
- پاسخ سریع از RAM: اگر صفحه قبلاً ذخیره شده باشد، مستقیماً از حافظه RAM تحویل داده می‌شود.
- درخواست به سرور اصلی: اگر نسخه کش موجود نباشد، درخواست به سرور اصلی ارسال و پس از دریافت پاسخ، نسخه‌ای در کش ذخیره می‌شود.
برای مثال، در محیط LAMP (Linux, Apache, MySQL, PHP)، درخواست‌های تکراری بدون درگیر کردن PHP یا MySQL پاسخ داده می‌شوند، که این امر مصرف RAM و CPU را کاهش می‌دهد و سرعت سرویس‌دهی را افزایش می‌بخشد.
به زبان ساده، کش Varnish چیست را می‌توان با مقایسه دو سناریو توضیح داد: بدون وارنیش، تمام درخواست‌ها مستقیماً به Apache می‌روند و با پایگاه داده و PHP درگیر می‌شوند؛ اما با کش وارنیش، درخواست‌ها ابتدا در حافظه بررسی شده و اگر مطابقت داشته باشند، بدون ارتباط با backend پاسخ داده می‌شوند که این مکانیزم پایداری سیستم را در ترافیک بالا تضمین می‌کند.
نحوه فعالسازی Varnish Cache در لینوکس
راه‌اندازی و کانفیگ Varnish Cache در سرور مجازی لینوکس، به دانش نسبی از مدیریت سرور نیاز دارد. مراحل کلی عبارت‌اند از:
گام اول: نصب کشینگ varnish
در توزیع‌های Debian/Ubuntu ابتدا با دستور زیر سیستم عامل را آپدیت و سپس وارنیش کش
را نصب می کنیم:
sudo apt-get update sudo apt-get install varnish -y
در توزیع CentOS/RHEL با دستور زیر اقدام به نصب کش وارنیش می کنیم:
sudo yum install varnish
پس از نصب، وضعیت سرویس‌ها را بررسی کنید:
sudo systemctl status apache2 sudo systemctl status varnish
اگر هر دو سرویس (Active (running بودند، مراحل بعد را ادامه دهید.
گام دوم: کانفیگ varnish cache
به‌طور پیش‌فرض Varnish روی پورت 6081 گوش می‌دهد و به یک وب‌سرور محلی روی پورت 8080 متصل می‌شود. ما این تنظیمات را تغییر می‌دهیم تا:
- Apache روی پورت 80 فعال باشد.
- Varnish روی پورت 8080 کار کند.
تغییر پورت Varnish
در لینوکس این کار با ساخت یک فایل پیکربندی اضافه برای systemd انجام می‌شود:
sudo mkdir /etc/systemd/system/varnish.service.d sudo nano /etc/systemd/system/varnish.service.d/customexec.conf
محتوای زیر را در فایل قرار دهید:
[Service] ExecStart= ExecStart=/usr/sbin/varnishd -j unix,user=vcache -F -a :8080 -T localhost:6082 -f /etc/varnish/default.vcl -S /etc/varnish/secret -s malloc,256m
سپس systemd را ری‌لود و کش varnish را ری‌استارت کنید:
sudo systemctl daemon-reload sudo systemctl restart varnish
برای اطمینان از فعال بودن پورت 8080 دستور زیر را اجرا کنید:
sudo netstat -ltnp | grep 8080
اتصال Varnish به Apache
در ادامه مراحل کانفیگ varnish cache فایل پیکربندی پیش‌فرض را باز کنید:
sudo nano /etc/varnish/default.vcl
در بخش backend، پورت را از 8080 به 80 تغییر دهید:
backend default {
.host = "127.0.0.1";
.port = "80";
}
ذخیره و خروج، سپس ری‌استارت Varnish را ریستارت کنید.
sudo systemctl restart varnish
اکنون اگر در مرورگر به آدرس زیر بروید، صفحه پیش‌فرض Apache از طریق کش وارنیش باز می‌شود:
http://IP-server:8080
گام سوم: تست عملکرد کشینگ varnish با wrk
برای مقایسه سرعت Apache و Varnish، ابزار wrk را نصب و استفاده می‌کنیم.
نصب wrk
sudo apt-get install build-essential libssl-dev git unzip -y git clone https://github.com/wg/wrk.git wrk cd wrk make sudo cp wrk /usr/local/bin
تست Apache
wrk -t2 -c1000 -d30s --latency http://IP-server/
تست Varnish
wrk -t2 -c1000 -d30s --latency http://IP-server:8080/
نتایج معمولاً نشان می‌دهد که Varnish تأخیر بسیار کمتری نسبت به Apache دارد و بدون خطا، پاسخ‌ها را از حافظه ارائه می‌دهد.
مزایا و معایب کش Varnish
مزایای کش Varnish
افزایش سرعت بارگذاری
کش کردن داده‌ها این امکان را فراهم می‌کند که محتوای مورد نیاز کاربر مستقیماً از حافظه یا فضای ذخیره‌سازی موقت دریافت شود، بدون آنکه هر بار پردازش مجدد بر روی سرور انجام شود. این فرآیند زمان پاسخگویی را به میزان چشمگیری کاهش داده و باعث می‌شود صفحات وب در مدت زمان بسیار کوتاه‌تری برای کاربر بارگذاری شوند. در نتیجه، تجربه کاربری بهبود یافته و رضایت بازدیدکنندگان افزایش پیدا می‌کند.
کاهش مصرف منابع سرور
با ذخیره‌سازی محتوای پرکاربرد در کش، حجم زیادی از درخواست‌ها بدون مراجعه به بک‌اند یا پایگاه داده پاسخ داده می‌شوند. این امر علاوه بر کاهش بار پردازشی سرور، موجب صرفه‌جویی در پهنای باند و افزایش کارایی کلی سیستم می‌شود.
بهبود جایگاه در نتایج جستجو (SEO)
سرعت بارگذاری صفحات یکی از عوامل مهم در رتبه‌بندی گوگل است. وب‌سایتی که سریع‌تر بارگذاری شود، علاوه بر کسب جایگاه بهتر در نتایج جستجو، نرخ پرش کمتری نیز خواهد داشت. بررسی‌های انجام‌شده نشان می‌دهد که کاهش زمان بارگذاری حتی در حد صدم ثانیه می‌تواند تأثیر مستقیمی بر میزان فروش و نرخ تبدیل داشته باشد.
افزایش نرخ تبدیل
هرچه کاربر سریع‌تر به محتوای مورد نظر خود دسترسی پیدا کند، احتمال ماندگاری و تعامل او با وب‌سایت بیشتر می‌شود. در حوزه تجارت الکترونیک، سرعت بالا نه تنها به جذب مشتریان جدید کمک می‌کند، بلکه مانع از دست رفتن مشتریان فعلی نیز می‌شود.
پایداری و مقیاس‌پذیری بیشتر
Varnish با توانایی پردازش هزاران درخواست در ثانیه، امکان مقیاس‌پذیری بالایی را برای وب‌سایت فراهم می‌کند. این ابزار با استفاده از زبان پیکربندی اختصاصی (VCL)، اجازه می‌دهد رول های دقیق و سفارشی برای ذخیره‌سازی و تحویل محتوا تعریف شود و بدین ترتیب، کنترل کامل بر فرآیند کش حاصل گردد.
نصب و نگهداری آسان
یکی از مزایای مهم Varnish سادگی در نصب و پیکربندی آن است. این نرم‌افزار معمولاً تنها یک‌بار راه‌اندازی می‌شود و برخلاف بسیاری از افزونه‌های سنگین، نیازی به به‌روزرسانی مکرر ندارد. همین ویژگی باعث صرفه‌جویی در زمان و هزینه نگهداری می‌شود.
بهبود تجربه کاربری
وب‌سایتی که به سرعت بارگذاری شود، حس حرفه‌ای بودن را به کاربر منتقل کرده و احتمال بازگشت او به سایت را افزایش می‌دهد. در مقابل، تأخیر طولانی در بارگذاری ممکن است موجب بازگشت کاربر به نتایج جستجو و انتخاب وب‌سایتی با سرعت بیشتر شود.
معایب کش Varnish
مصرف حافظه (RAM) نسبتاً بالا
Varnish بیشتر کش خود را در حافظه اصلی سیستم نگهداری می‌کند تا بهترین عملکرد را داشته باشد. بنابراین، برای سرورهایی با منابع محدود، مصرف بالای RAM می‌تواند یک چالش باشد و باید میزان حافظه اختصاص داده شده به کش با دقت تنظیم شود.
عدم ذخیره‌سازی دائم کش
کش Varnish به طور معمول در حافظه ذخیره می‌شود و در صورت ری‌استارت سرور یا سرویس، کش پاک خواهد شد. این موضوع می‌تواند در شرایطی که راه‌اندازی مجدد اتفاق می‌افتد باعث کاهش موقتی عملکرد شود.
نیاز به مانیتورینگ و نگهداری مستمر
برای اطمینان از عملکرد صحیح و بهینه Varnish، لازم است به صورت دوره‌ای وضعیت کش، میزان اشغال حافظه و آمار خطاها بررسی و تنظیمات به‌روزرسانی شوند. در غیر این صورت ممکن است کارایی کاهش یابد یا مشکلات غیرمنتظره ایجاد شود.
کاربرد کشینگ Varnish
وارنیش کش در انواع سناریوهای وب قابل استفاده است، از جمله:
- وب‌سایت‌های خبری با ترافیک بالا.
- فروشگاه‌های آنلاین با صفحات محصول ثابت.
- پلتفرم‌های آموزشی و محتوایی.
- سایت‌های رویدادی با بازدید ناگهانی بالا.
- APIهای پرمصرف که پاسخ‌های مشابه زیادی دارند.
به دلیل انعطاف‌پذیری بالا، وارنیش می‌تواند برای بهینه‌سازی طیف گسترده‌ای از پروژه‌ها به کار رود.
جمع‌بندی
اگر به دنبال افزایش سرعت سایت، کاهش بار سرور و بهبود تجربه کاربری هستید، Varnish Cache یک انتخاب ایده‌آل است. این سیستم کشینگ با ذخیره‌سازی هوشمندانه محتوای وب در RAM، می‌تواند زمان بارگذاری صفحات را به حداقل برساند و کارایی کلی زیرساخت شما را بهبود دهد. البته برای استفاده بهینه از آن، نیاز است که کانفیگ varnish cache به‌صورت دقیق انجام شود و با ساختار سایت شما هماهنگ باشد.
سوالات متداول
آیا استفاده از وارنیش سخت است؟
راه‌اندازی اولیه ساده است، اما برای کانفیگ Varnish Cache به شکل پیشرفته، نیاز به دانش فنی و تجربه در مدیریت سرور می باشد.
کش وارنیش مناسب چه وب‌سایت‌هایی است؟
وب‌سایت‌های خبری، فروشگاه‌های اینترنتی، وبلاگ‌های پربازدید و هر سایتی که ترافیک بالا و محتوای تکراری دارد، بیشترین بهره را از کش وارنیش خواهند برد.
چه کسانی از Varnish Cache استفاده می‌کنند؟
سایت‌های بزرگی مانند Wikipedia، The Guardian و حتی پلتفرم‌های استریم ویدئو از کشینگ Varnish برای مدیریت میلیون‌ها درخواست در روز استفاده می‌کنند.
