分布式系统的session共享问题

最新推荐文章于 2025-02-04 11:30:00 发布

zajiayouzai

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分类专栏：技术文章标签： session

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本文介绍了分布式系统中Session共享面临的挑战及四种常见解决方案：客户端Cookie保存、服务器间Session同步、使用集群管理Session以及把Session持久化到数据库。针对每种方案的特点、优缺点进行了详细分析。

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1.背景

随着互联网的日益壮大,网站的pv和uv成线性或者指数倍的增加.单服务器单数据库早已经不能满足实际需求。目前大多数大型网站的服务器都采用了分布式服务集群的部署方式，所谓集群，就是让一组计算机服务器协同工作，解决大并发,大数据量瓶颈问题。但是在服务集群中，session共享往往是一个比较头疼的问题。因为session是在服务器端保存的，如果用户跳转到其他服务器的话，session就会丢失，一般情况下，session不可跨服务器而存在。于是就有了分布式系统的session共享问题。

2.Session共享实现方案

Session共享有多种解决方法，常用的有四种：客户端Cookie保存、服务器间Session同步、使用集群管理Session、把Session持久化到数据库。下面分别就这四种方案进行介绍和比较。

2.1客户端Cookie保存

介绍说明

以cookie加密的方式保存在客户端.优点是减轻服务器端的压力，每次session信息被写在客服端,然后经浏览器再次提交到服务器。即使两次请求在集群中的两台服务器上完成，也可以到达session共享。

这种解决方法的优点是session信息不用存放在服务器端，大大减轻了服务器的压力。另一个优点是一个session中的两次或多次请求可以在一个集群中的多个服务器上完成，可以避免单点故障。目前，淘宝是采用的这种解决方案。

缺点有几个，一是传递cookie时，http信息头的长度限制使我们只能够在cookie中存入一部分用户信息；二是需要额外地做session信息加密的工作；第三，如果采用这种方式，每次访问网站二级域名时都会在http信息头中带有这些以cookie形式存储的session信息，会占用一定的带宽；最后，由于这种方式是在客户端进行信息存储，用户完全可以禁用cookie或删除cookie，不是很可靠。

2.2服务器间Session同步

介绍说明
使用主-从服务器的架构，当用户在主服务器上登录后，通过脚本或者守护进程的方式，将session信息传递到各个从服务器中，这样，用户访问其它的从服务器时，就可以读到session信息。
缺点：比如速度慢、不稳定等，另外，如果session信息传递是主->从单向的，会有一些风险，比如主服务器down了，其它服务器无法获得session信息

2.3 使用集群统一管理Session

介绍说明
提供一个群集保存session共享信息.其他应用统统把自己的session信息存放到session集群服务器组。当应用系统需要session信息的时候直接到session群集服务器上读取。目前大多都是使用Memcache来对Session进行存储。
以Memcache来实现Session共享的方式目前比较流行的有两种实现方案，下面主要对这两种方案进行介绍。
2.3.1 使用Filter方式
此方式使用过滤器的方式重新对httpRequest 对象进行了包装，并加入memcached客户端,此方式的优点是：使用简单，把过滤器配置进去即可，另外比较灵活，因为它是在客户端实现的，配置比较灵活,而且服务器无关，你可以在任何支持servlet的容器上部署。
2.3.2 memcached-session-manager（MSM）
memcached-session-manager，俗称MSM，是一个用于解决分布式tomcat环境下session共享的问题的开源解决方案。它的实现原理为以tomcat插件的方式部署在服务器，修改了servlet容器代码中的session相关代码，使其连接memcached，在memcached中创建和更新session。MSM拥有如下特性：
支持Tomcat6、Tomcat7
支持黏性、非黏性Session
无单一故障点
可处理tomcat故障转移
可处理memcached故障转移
插件式session序列化
允许异步保存session，以提升响应速度
只有当session有修改时，才会将session写回memcached
JMX管理&监控
MSM(memcached-session-manager) 支持tomcat6 和tomcat7 ，利用 Value（Tomcat 阀）对Request进行跟踪。Request请求到来时，从memcached加载session，Request请求结束时，将tomcat session更新至memcached，以达到session共享之目的，支持 sticky 和 non-sticky 模式。
优点：开发者不用考虑session共享的问题了,可以专注于程序开发，像正常使用session那样使用就完事了。不用显示编写代码，只需要对服务器进行配置即可使用。
缺点：如果你想改变session策略的话，必须重新部署每个服务器的servlet容器。
具体可参考：http://code.google.com/p/memcached-session-manager/

2.4 把Session持久化到数据库

介绍说明
这种共享session的方式即将session信息存入数据库中，其它应用可以从数据库中查出session信息。目前采用这种方案时所使用的数据库一般为mysql。
利用数据库共享session的方案有一定的实用性，但也有如下缺点：首先session的并发读写在数据库中完成，对mysql的性能要求比较高；其次，我们需要额外地实现session淘汰逻辑代码，即定时从数据库表中更新和删除session信息，增加了工作量