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【架構師之路】集群/分布式環境下5種session處理策略

復制 協調 部分 ont 描述 分析 bsp 優化 vol

轉自:http://www.cnblogs.com/jhli/p/6557929.html

在搭建完集群環境後,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服務器並不存在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,並分析其優劣性。

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,那麽用戶以後的每次請求都會轉發到A服務器上,相當於把用戶和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。

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,然後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

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Address:填寫本機ip即可,設置端口號,預防端口沖突。

② 在應用裏增加信息:通知應用當前處於集群環境中,支持分布式
在web.xml中添加選項

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,然後將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掛掉後,集群將用戶的訪問定位到備tomcat上,然後根據cookie中存儲的SessionId找session,找不到時,再去相應的memcached上去session,找到之後將其復制到備tomcat上。

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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

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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.jar

msm項目相關的jar包:

1. 核心包,memcached-session-manager-{version}.jar
2. 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:

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非粘性配置:

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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的基本原理是對於集群間共享的數據,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,然後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。

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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。

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,也就是基於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。

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