Varnish（webキャッシュサーバ）

2025年4月2日 2025年4月2日

KoAN

Varnish とは

Varnish は、高速な Web キャッシュ (HTTP アクセラレータ) を提供するオープンソースのリバースプロキシサーバーです。主に動的なウェブコンテンツのキャッシュを行い、Web サーバーの負荷を軽減し、ページの表示速度を向上させます。特に、トラフィックの多いニュースサイト、e コマースサイト、API サーバーなどで広く利用されています。

Varnish の特徴

Varnish は、他のリバースプロキシとは異なり、HTTP キャッシュに特化した設計がされています。その主な特徴は以下の通りです。

高速なコンテンツ配信: キャッシュされたコンテンツをメモリから直接提供し、Web サーバーへの負荷を軽減。
柔軟なキャッシュポリシー: VCL (Varnish Configuration Language) を使用して、細かいキャッシュ制御が可能。
高いスケーラビリティ: 大規模な Web サイトや API サーバーでも負荷分散を実現し、トラフィックを最適化。
リバースプロキシ機能: Web サーバーの前段に配置し、クライアントからのリクエストを最適化。
動的コンテンツのキャッシュ: API レスポンスや Web ページのキャッシュを適切に管理し、動的サイトでも高速化を実現。
バックエンドサーバーの負荷軽減: 繰り返しリクエストされるデータをキャッシュし、オリジンサーバーのリソースを節約。

Varnish の主な機能

Varnish は、高速なキャッシュ処理を提供するために、多くの機能を備えています。

リクエストのキャッシュ: HTTP リクエストをキャッシュし、オリジンサーバーの負荷を軽減。
VCL (Varnish Configuration Language): 高度なキャッシュルールをカスタマイズ可能。
レスポンスの圧縮: Gzip 圧縮を適用し、データ転送量を削減。
キャッシュの期限管理: HTTP ヘッダー (Cache-Control, Expires) を利用して、適切なキャッシュ期間を設定可能。
セッション管理の最適化: ログインユーザーのキャッシュ制御や Cookie の管理が可能。
グレースモード (Grace Mode): バックエンドサーバーがダウンした際に、古いキャッシュを一時的に配信する機能。

Varnish のアーキテクチャ

Varnish は、リバースプロキシとして動作し、Web サーバーとクライアントの間に配置されます。

クライアント (Web ブラウザや API クライアント): ユーザーがリクエストを送信。
Varnish キャッシュ: リクエストを受け取り、キャッシュされたコンテンツを提供。または、オリジンサーバーにリクエストを転送。
オリジンサーバー: Apache、Nginx、Tomcat などのバックエンドサーバーが実際のコンテンツを生成。

Varnish の用途

Varnish は、高速なキャッシュ機能を活かし、以下のような用途で利用されています。

ニュースサイト & メディアサイト: 動的なコンテンツをキャッシュし、ページの読み込み速度を向上。
EC サイト: 商品ページの応答時間を短縮し、ユーザーエクスペリエンスを向上。
API キャッシュ: REST API や GraphQL API のレスポンスをキャッシュし、API サーバーの負荷を削減。
コンテンツデリバリーネットワーク (CDN): 画像や動画の配信を高速化。

Varnish の導入と運用

Varnish の導入は比較的簡単で、以下の手順でセットアップ可能です。

サーバーの準備: Linux 環境 (Ubuntu, CentOS, Debian など) に Varnish をインストール。
設定ファイルの編集: /etc/varnish/default.vcl を編集し、キャッシュのルールを設定。
ポート設定の変更: Varnish を 80 番ポートでリッスンし、オリジンサーバーを 8080 など別のポートで動作させる。
キャッシュ管理: TTL (Time To Live) を設定し、適切なキャッシュ管理を実施。
ログ監視: varnishlog や varnishncsa を使用して、アクセスログを記録。

Varnish のセキュリティ

Varnish を安全に運用するために、以下のセキュリティ対策を推奨します。

HTTPS のサポート: Varnish 自体は HTTPS をサポートしていないため、Nginx や HAProxy と併用して SSL/TLS を終端処理。
アクセス制御: VCL を使用して、特定の IP アドレスやユーザーエージェントのアクセスを制限。
キャッシュ無効化の管理: ユーザーが特定のリクエストでキャッシュをバイパスできないように制御。
ログ監視: 異常なリクエストを監視し、DDoS 攻撃対策を実施。

Varnish と他のリバースプロキシの比較

Varnish は、他のリバースプロキシと比較して、HTTP キャッシュに特化した性能を持っています。

ソフトウェア	主な用途	キャッシュ性能	SSL/TLS 終端
Varnish	Web キャッシュ	非常に高速	非対応 (別途 Nginx, HAProxy が必要)
Nginx	リバースプロキシ、ロードバランサ	中程度	対応
HAProxy	ロードバランサ、プロキシ	なし	対応

まとめ

Varnish は、高速な HTTP キャッシュを提供するリバースプロキシとして、Web サイトや API サーバーのレスポンス速度を向上させる強力なツールです。特に、大量のトラフィックを処理するニュースサイトや e コマースサイトでは、オリジンサーバーの負荷を軽減し、安定したパフォーマンスを提供できます。適切なキャッシュポリシーを設定し、Nginx や HAProxy との組み合わせで、最適な Web パフォーマンスを実現しましょう。