Linux集群/分布式環境下session處理的五種策略詳解

前言

我們一般在搭建完集群環境后，不得不考慮的一個問題就是用戶訪問產生的session如何處理。如果不做任何處理的話，用戶將出現頻繁登錄的現象，比如集群中存在A、B兩臺服務器，用戶在第一次訪問網站時，Nginx通過其負載均衡機制將用戶請求轉發到A服務器，這時A服務器就會給用戶創建一個Session。當用戶第二次發送請求時，Nginx將其負載均衡到B服務器，而這時候B服務器并不存在Session，所以就會將用戶踢到登錄頁面。這將大大降低用戶體驗度，導致用戶的流失，這種情況是項目絕不應該出現的。

我們應當對產生的Session進行處理，通過粘性Session，Session復制或Session共享等方式保證用戶的體驗度。

以下我將說明5種Session處理策略，并分析其優劣性。話不多說了，來一起看看詳細的介紹吧。

第一種：粘性session

原理：粘性Session是指將用戶鎖定到某一個服務器上，比如上面說的例子，用戶第一次請求時，負載均衡器將用戶的請求轉發到了A服務器上，如果負載均衡器設置了粘性Session的話，那么用戶以后的每次請求都會轉發到A服務器上，相當于把用戶和A服務器粘到了一塊，這就是粘性Session機制。

優點：簡單，不需要對session做任何處理。

缺點：缺乏容錯性，如果當前訪問的服務器發生故障，用戶被轉移到第二個服務器上時，他的session信息都將失效。

適用場景：發生故障對客戶產生的影響較小；服務器發生故障是低概率事件。

實現方式：以Nginx為例，在upstream模塊配置ip_hash屬性即可實現粘性Session。

upstream mycluster{
 #這里添加的是上面啟動好的兩臺Tomcat服務器
 ip_hash;#粘性Session
  server 192.168.22.229:8080 weight=1;
  server 192.168.22.230:8080 weight=1;
}

第二種：服務器session復制

原理：任何一個服務器上的session發生改變（增刪改），該節點會把這個 session的所有內容序列化，然后廣播給所有其它節點，不管其他服務器需不需要session，以此來保證Session同步。

優點：可容錯，各個服務器間session能夠實時響應。

缺點：會對網絡負荷造成一定壓力，如果session量大的話可能會造成網絡堵塞，拖慢服務器性能。

實現方式：

① 設置tomcat ，server.xml 開啟tomcat集群功能

Address:填寫本機ip即可，設置端口號，預防端口沖突。

② 在應用里增加信息：通知應用當前處于集群環境中，支持分布式

在web.xml中添加選項 <distributable/>

第三種：session共享機制

使用分布式緩存方案比如memcached、redis，但是要求Memcached或Redis必須是集群。

使用Session共享也分兩種機制，兩種情況如下：

① 粘性session處理方式

原理：不同的 tomcat指定訪問不同的主memcached。多個Memcached之間信息是同步的，能主從備份和高可用。用戶訪問時首先在tomcat中創建session，然后將session復制一份放到它對應的memcahed上。memcache只起備份作用，讀寫都在tomcat上。當某一個tomcat掛掉后，集群將用戶的訪問定位到備tomcat上，然后根據cookie中存儲的SessionId找session，找不到時，再去相應的memcached上去session，找到之后將其復制到備tomcat上。

② 非粘性session處理方式

原理：memcached做主從復制，寫入session都往從memcached服務上寫，讀取都從主memcached讀取，tomcat本身不存儲session

優點：可容錯，session實時響應。

實現方式：用開源的msm插件解決tomcat之間的session共享：Memcached_Session_Manager（MSM）

a. 復制相關jar包到tomcat/lib 目錄下

JAVA memcached客戶端：spymemcached.jarmsm項目相關的jar包：1. 核心包，memcached-session-manager-{version}.jar2. Tomcat版本對應的jar包：memcached-session-manager-tc{tomcat-version}-{version}.jar序列化工具包：可選kryo，javolution,xstream等，不設置時使用jdk默認序列化。

b. 配置Context.xml ，加入處理Session的Manager

粘性模式配置：

非粘性配置：

第四種：session持久化到數據庫

原理：就不用多說了吧，拿出一個數據庫，專門用來存儲session信息。保證session的持久化。

優點：服務器出現問題，session不會丟失

缺點：如果網站的訪問量很大，把session存儲到數據庫中，會對數據庫造成很大壓力，還需要增加額外的開銷維護數據庫。

第五種terracotta實現session復制

原理：Terracotta的基本原理是對于集群間共享的數據，當在一個節點發生變化的時候，Terracotta只把變化的部分發送給Terracotta服務器，然后由服務器把它轉發給真正需要這個數據的節點。可以看成是對第二種方案的優化。

優點：這樣對網絡的壓力就非常小，各個節點也不必浪費CPU時間和內存進行大量的序列化操作。把這種集群間數據共享的機制應用在session同步上，既避免了對數據庫的依賴，又能達到負載均衡和災難恢復的效果。

實現方式：篇幅原因，下篇再論。

小結

以上講述的就是集群或分布式環境下，session的5種處理策略。其中就應用廣泛性而言，第三種方式，也就是基于第三方緩存框架共享session，應用的最為廣泛，無論是效率還是擴展性都很好。而Terracotta作為一個JVM級的開源群集框架，不僅提供HTTP Session復制，它還能做分布式緩存，POJO群集，跨越群集的JVM來實現分布式應用程序協調等，也值得學習一下。

總結

以上就是這篇文章的全部內容了，希望本文的內容對大家的學習或者工作能帶來一定的幫助，如果有疑問大家可以留言交流，謝謝大家對億速云的支持。