使用Varnish+ESI实现静态页面的局部缓存（思路篇）

页面静态化是搭建高性能网站必用的招式之一，页面静态化可以有效提升系统响应速度，同时也有利于搜索引擎优化。但在页面静态化后，静态页面之间包含（例如所有的静态页面包含页头、页脚）以及静态页面中的局部信息的动态更新又成为新的问题。

    静态页面之间的包含一般有如下一些方案：

   1、Client Side Includes(CSI)：通过frame、iframe、 javascript、javacript+ajax等方式将另外一个页面的内容动态包含进来。像现在流行的jquery等javascript库对此有较好的支持。

      优点：能够利用浏览器客户端并行处理及装载的机制；通过浏览器缓存机制可以降低网络传输时间，提高性能；计算放在客户端，能够降低服务器端压力

      缺点：搜索引擎优化问题；javascript兼容性问题；客户端缓存可能导致服务器端内容更新后不能及时生效；XSS等安全隐患

   2、Server Side Includes(SSI)：

       优点：SSI技术是通用技术，不受具体语言限制，只需要Web服务器或应用服务器支持即可，Ngnix、Apache、Tomcat、Jboss等对此都有较好的支持

       缺点：SSI在语法上不能够直接包含其他服务器的url（当然也可以通过redirect等来变通实现），因此在需要充分利用缓存及负载均衡的环境下相对不是很灵活。    

       当然如果不使用单独的缓存服务器，而是使用Ngnix，利用Ngnix对SSI及Memcached支持，通过NginxHttpSsiModule、 NginxHttpMemcachedModule也可以实现页面缓存，但与专业的缓存服务器（例如Varnish）相比较，Ngnix作为缓存服务器只适合于中小规模的场合。

    3、Edge Side Includes (ESI)：

        Edge Side Includes(ESI) 和Server Side Includes(SSI) 和功能类似。SSI需要特殊的文件后缀(shtml,inc)。ESI可以直接通过URI包含远程服务器文件，ESI更适合用于缓存服务器上，缓存整个页面或页面片段，因此ESI特别适合用于缓存。像当下流行的缓存服务器Varnish对此有所支持。

    SSI可以很容易满足让所有静态页面include其他静态页面的需求。

    大部分的网站都有这样的需求：在整个静态页面的局部有需要动态更新的内容片段，包括：

    1、与用户个性化无关的信息，所有用户进来看到的内容都一样。例如最热新闻、最活跃的用户等

    2、与用户个性化信息相关。例如用户登录信息、用户好友等

   以上两种情况，一般情况下都采用ajax方式来实现静态页面局部信息的刷新，ajax直接提交给Web服务器或应用服务器获取动态数据。或者采用 Ajax+Memcached的模式，将动态变化的内容放入Memcached中，ajax直接存取Memcached，这样能够缓解Web服务器或应用服务器压力。但采用ajax的方案，直接绕过了缓存服务器，并没有充分利用缓存服务器对于静态页面的缓存支持。

    使用Varnish及其对ESI的支持很容易实现对以上两种需求的较好支持：

   1、与用户个性化无关的信息：直接由Varnish+ESI就可以实现。对于动态变化的局部页面，可以在ESI制定的url地址返回的http header的Cache-Control来指定缓存策略，实现局部页面缓存（fragment caching）。

2、与用户个性化信息相关：对于整个页面的缓存策略仍然使用Varnish+ESI方式。而需要fragment caching的局部页面，可以根据用户Cookie信息获得用户身份标识信息（例如userid），然后在ESI的URL中带上用户身份信息提交到后端的Web服务器或应用服务器以获取与用户个性化相关的信息。可以参考：Caching logged in users 。

    简单梳理了一下基于Varnish+ESI实现静态页面缓存的思路，有空再写代码具体测试一下。

    Varnish作为一个高性能的缓存服务器，值得好好研究一下。

    尽管Varnish和Ngnix都具有Load Balancing的功能，但Ngnix只能根据客户端IP进行负载均衡，不支持基于Session状态维护（session persistence）方式，无法维护Session状态；而Varnish的Load Balancing都不支持。而这正是HAproxy的强项。

    由此得到一个相对理想的架构：

      Nginx (用于HTTP compression及https) –> Varnish (用于reverse proxy caching) –>HAProxy（用作Load Balancing）–>Ngnix(Web Server)或Tomcat