Кастомні VCL-правила Varnish: прискорення сайту та зниження навантаження

Дефолтна конфігурація Varnish часто працює неефективно: кешує все підряд або не кешує критично важливі сторінки, ігнорує заголовки авторизації та падає на edge-кейсах з cookies. Результат — низький hit rate (30–40%) і надмірне навантаження на бекенд. Якщо ви зіткнулися з такою проблемою, замовте аудит поточної конфігурації Varnish. За 7+ років ми провели понад 50 проєктів з оптимізації та гарантуємо збільшення hit rate до 90%+ при повному збереженні бізнес-логіки. Один із клієнтів — інтернет-магазин з трафіком 500 000 запитів на годину — після впровадження кастомних правил збільшив hit rate з 35% до 93% всього за 2 дні. Це скоротило навантаження на бекенд у 8 разів і заощадило до 70% бюджету на сервери.

Varnish Cache використовує VCL для опису політик кешування.

Як кастомні VCL-правила прискорюють сайт?

Кастомні VCL-правила вирішують конкретні завдання: управління кешем за умовами, нормалізація запитів, обхід CDN для певних маршрутів, маршрутизація на різні бекенди, grace-режим при падінні origin. Розглянемо ключові аспекти.

Нормалізація запитів

Без нормалізації один і той самий ресурс зберігається під десятками ключів: /?utm_source=google, /?utm_source=facebook — це різні записи в кеші, хоча контент ідентичний. За статистикою, URL з utm-мітками займають до 30% кеш-простору марно. Нормалізація вирішує цю проблему.

vcl 4.1;
import std;
import directors;

backend default {
    .host = "127.0.0.1";
    .port = "8080";
    .connect_timeout = 2s;
    .first_byte_timeout = 60s;
    .between_bytes_timeout = 10s;
    .probe = {
        .url = "/healthz";
        .timeout = 1s;
        .interval = 5s;
        .window = 5;
        .threshold = 3;
    }
}

backend api {
    .host = "127.0.0.1";
    .port = "8081";
    .connect_timeout = 1s;
    .first_byte_timeout = 30s;
}

sub vcl_recv {
    # Видаляємо маркетингові параметри
    if (req.url ~ "(\\?|&)(utm_source|utm_medium|utm_campaign|utm_term|utm_content|fbclid|gclid|yclid|_ga|mc_eid)=") {
        set req.url = regsuball(req.url, "&(utm_source|utm_medium|utm_campaign|utm_term|utm_content|fbclid|gclid|yclid|_ga|mc_eid)=[^&]*", "");
        set req.url = regsuball(req.url, "\\?(utm_source|utm_medium|utm_campaign|utm_term|utm_content|fbclid|gclid|yclid|_ga|mc_eid)=[^&]*&", "?");
        set req.url = regsub(req.url, "\\?$", "");
    }

    # Нормалізуємо Accept-Encoding
    if (req.http.Accept-Encoding) {
        if (req.url ~ "\\.(jpg|jpeg|png|gif|webp|gz|tgz|bz2|tbz|mp3|ogg|swf|flv|mp4|woff2?)$") {
            unset req.http.Accept-Encoding;
        } else if (req.http.Accept-Encoding ~ "br") {
            set req.http.Accept-Encoding = "br";
        } else if (req.http.Accept-Encoding ~ "gzip") {
            set req.http.Accept-Encoding = "gzip";
        } else {
            unset req.http.Accept-Encoding;
        }
    }

    # Нормалізуємо cookies
    if (req.http.Cookie) {
        set req.http.Cookie = ";" + req.http.Cookie;
        set req.http.Cookie = regsuball(req.http.Cookie, "; +", ";");
        set req.http.Cookie = regsuball(req.http.Cookie, ";(session|auth_token|XSRF-TOKEN)=", "; \\1=");
        set req.http.Cookie = regsuball(req.http.Cookie, ";[^ ][^;]*", "");
        set req.http.Cookie = regsuball(req.http.Cookie, "^[; ]+|[; ]+$", "");
        if (req.http.Cookie == "") {
            unset req.http.Cookie;
        }
    }

    # Визначення типу пристрою для адаптивного кешу
    if (req.http.User-Agent ~ "(?i)mobile|android|iphone|ipod|blackberry|opera mini|iemobile") {
        set req.http.X-Device-Type = "mobile";
    } else {
        set req.http.X-Device-Type = "desktop";
    }

    # Маршрутизація за типом контенту
    if (req.url ~ "^/api/") {
        return(pass);
    }
    if (req.http.Authorization || req.http.Cookie ~ "auth_token=") {
        return(pass);
    }
    if (req.method != "GET" && req.method != "HEAD") {
        return(pass);
    }
    if (req.url ~ "\\.(css|js|jpg|jpeg|png|gif|ico|svg|woff|woff2|ttf|eot|webp|avif)(\\?.*)?$") {
        unset req.http.Cookie;
        return(hash);
    }
    return(hash);
}

sub vcl_hash {
    hash_data(req.url);
    if (req.http.host) {
        hash_data(req.http.host);
    }
    hash_data(req.http.X-Device-Type);
    return(lookup);
}

Що таке grace-режим і як він працює?

Grace-режим дозволяє віддавати застарілий кеш, поки бекенд перевантажений або тимчасово недоступний. Це критично важливо для високонавантажених сайтів.

sub vcl_backend_response {
    set beresp.grace = 24h;
    if (beresp.status >= 500) {
        set beresp.ttl = 0s;
        set beresp.grace = 60s;
        return(deliver);
    }
    # Кастомний TTL за типом контенту
    if (bereq.url ~ "^/news/") {
        set beresp.ttl = 10m;
    } else if (bereq.url ~ "^/static/") {
        set beresp.ttl = 30d;
        unset beresp.http.Set-Cookie;
    } else if (bereq.url ~ "^/product/") {
        set beresp.ttl = 1h;
    } else {
        set beresp.ttl = 5m;
    }
    if (beresp.http.Cache-Control ~ "no-store|private") {
        set beresp.uncacheable = true;
        return(deliver);
    }
}
sub vcl_hit {
    if (obj.ttl >= 0s) {
        return(deliver);
    }
    if (obj.ttl + obj.grace > 0s) {
        return(deliver);
    }
    return(restart);
}

Як реалізувати інвалідацію кешу через VCL?

Purge за тегами (через xkey) — правильний підхід для CMS з залежностями між об'єктами.

import xkey;
acl purge_acl {
    "127.0.0.1";
}
sub vcl_recv {
    if (req.method == "PURGE") {
        if (!client.ip ~ purge_acl) {
            return(synth(405, "Not allowed"));
        }
        return(purge);
    }
    if (req.method == "XKEY-PURGE") {
        if (!client.ip ~ purge_acl) {
            return(synth(405, "Not allowed"));
        }
        set req.http.n-gone = xkey.softpurge(req.http.xkey-purge);
        return(synth(200, "Purged " + req.http.n-gone + " objects"));
    }
}
sub vcl_backend_response {
    if (beresp.http.Surrogate-Key) {
        set beresp.http.xkey = beresp.http.Surrogate-Key;
    }
}

Порівняння методів інвалідації:

Налагодження та моніторинг

sub vcl_deliver {
    if (obj.hits > 0) {
        set resp.http.X-Cache = "HIT";
        set resp.http.X-Cache-Hits = obj.hits;
    } else {
        set resp.http.X-Cache = "MISS";
    }
    set resp.http.X-Served-By = server.hostname;
    unset resp.http.X-Powered-By;
    unset resp.http.Server;
    unset resp.http.X-Varnish;
    unset resp.http.Via;
}

# Поточний hit rate
varnishstat -f MAIN.cache_hit,MAIN.cache_miss
# Живий лог з фільтрацією за URL
varnishlog -q 'ReqURL ~ "^/news/"' -g request
# Топ cache miss за URL
varnishtop -i ReqURL -q 'VCL_call eq "MISS"'

Чому нормалізація запитів критична для hit rate?

Нормалізація запитів — основа ефективного кешування. Без неї hit rate може бути нижче 50% навіть при правильно налаштованому TTL. Наприклад, URL з utm-мітками займають до 30% кеш-простору марно. Нормалізація також запобігає проблемам з cookie-залежним контентом і невірним кешуванням динамічних сторінок. Кастомні VCL-правила підвищують hit rate в 2-3 рази порівняно з дефолтною конфігурацією, що підтверджується нашими проєктами.

Як налаштувати нормалізацію запитів?

1. Визначте параметри, які потрібно видалити (utm, fbclid, gclid тощо).
2. Напишіть vcl_recv, який очищає ці параметри з req.url.
3. Нормалізуйте Accept-Encoding — пріоритет віддайте br, потім gzip.
4. Обробіть cookies: видаліть всі, крім необхідних для сесії.
5. Додайте device-aware хеш для розділення mobile/desktop.
6. Протестуйте за допомогою varnishtest та моніторингу.

Процес впровадження

Типовий проєкт впровадження кастомних VCL-правил включає етапи:

• Аналітика (1–2 дні): аудит поточного трафіку, аналіз заголовків відповідей бекенду, виявлення некешованих патернів (cookies, Cache-Control: private).
• Проєктування (1 день): розробка архітектури VCL-правил, визначення кеш-ключів, grace-періодів, маршрутизації.
• Реалізація (2–3 дні): написання VCL-скриптів, налаштування health checks, інтеграція з CDN.
• Тестування (1 день): перевірка на стейджингу з varnishtest, заміри hit rate, порівняння з базовою конфігурацією.
• Деплой (1 день): викатка на прод, налаштування моніторингу, документація.

Складні кейси (A/B тестування через Varnish, ESI-включення, багаторівневе кешування з Nginx) додають 3–5 днів.

Що входить в роботу

• Кастомні VCL-правила з урахуванням архітектури проєкту.
• Нормалізація URL, cookies, Accept-Encoding.
• Grace-режим та stale-while-revalidate.
• Інвалідація кешу через PURGE/xkey.
• Інтеграція з CDN та системами деплою.
• Навантажувальне тестування та налаштування моніторингу (varnishstat, metrics).
• Документація щодо впроваджених правил та процесу інвалідації.

Порівняння: дефолтна конфігурація vs кастомні VCL

Замовте аудит поточної конфігурації Varnish — ми визначимо вузькі місця та запропонуємо кастомні рішення. Зв'яжіться з нами для отримання індивідуальної пропозиції.