應用伺服器集群的Session管理

應用伺服器的高可用架構設計主要基於服務無狀態這一特性，但是事實上，業務總

是有狀態的，

在交易類的電子商務網站，需要有購物車記錄用戶的購買信息，用戶每次

購買請求都是向購物車中增加商品

在社交類的網站中，需要記錄用戶的當前登錄狀態、最新發布的消息及好友狀態等，用戶每次刷新頁面都需要更新這些信息

Web 應用中將這些多次請求修改使用的上下文對象稱作會話(Session)

單機情況下,Session 可由部署在伺服器上的Web 容器( 如Tomcat) 管理

在使用負載均衡的集群環境中，由於負載均衡伺服器可能會將請求分發到集群中的任何一台應用伺服器上，所以保證每次請求依然能夠獲得正確的Session比單機時要複雜很多

集群環境下,Session 管理主要有以下幾種手段

1 Session 複製

Session 複製是早期系統使用的一種伺服器集群Session管理機制

應用伺服器開啟Web 容器的Session複製功能,在集群中的幾台伺服器之間同步Session對象,

使得每台伺服器上都保存所有用戶的Session信息,這樣任何一台機器宕機都不會導致

Session 數據的丟失,而伺服器使用Session 時，也只需要在本機獲取即可

使用Session複製實現應用伺服器共享Session

1.1 優點

雖然簡單,從本機讀取Session信息也很快速,但只能使用在集群規模比較小的情況下

1.2 缺點

當集群規模較大時,集群伺服器間需要大量的通信進行Session複製,佔用伺服器和網路的大量資源,系統不堪負擔

而且由於所有用戶的Session信息在每台伺服器上都有備份,在大量用戶訪問的情況下,甚至會出現伺服器內存不夠Session使用的情況

而大型網站的核心應用集群就是數千台伺服器,同時在線用戶可達千萬,因此並不適用這種方案

2 Session綁定(黏滯sticky)

可以利用負載均衡的源地址Hash演算法實現

負載均衡伺服器總是將來源於同一IP的請求分發到同一台伺服器上(也可以根據Cookie信息將同一個戶的請求總是分發到同一台伺服器上,當然這時負載均衡伺服器必須工作在HTTP 協議層)

這樣在整個會話期間,用戶所有的請求都在同一台伺服器上處理,即Session綁定在某台特定伺服器上,保證Session總能在這台伺服器上獲取

利用負載均衡的會話黏滯機制將請求綁定到特定伺服器

但是Session綁定的方案顯然不符合我們對系統高可用的需求

缺點

一旦某台伺服器宕機,那麼該機器上的Session也就不復存在了,用戶請求切換到其他機器後因為沒有Session而無法完成業務處理

因此雖然大部分負載均衡伺服器都提供源地址負載均衡演算法,但很少有網站利用這個演算法進行Session管理

3 利用Cookie 記錄Session

早期系統使用C/S架構,一種管理Session的方式是將Session記錄在客戶端,每次請求伺服器的時候,將Session放在請求中發送給伺服器,伺服器處理完請求後再將修改過的Session響應給客戶端

如今的B/S架構,網站沒有客戶端,但是可以利用劉覽器支持的Cookie記錄Session

利用Cookie 記錄Session信息

3.1 缺點

受Cookie大小限制,能記錄的信息有限

每次請求響應都需要傳輸Cookie,影響性能

如果用戶關閉Cookie,訪問就會不正常

但是

3.2 優點

由於Cookie的

簡單易用

可用性高

支持應用伺服器的線性伸縮

而大部分應用需要記錄的Session 信息又比較小

因此事實上，許多網站都或多或少地使用Cookie記錄Session。

4 Session伺服器

那麼有沒有可用性高、伸縮性好、性能也不錯，對信息大小又沒有限制的伺服器集群Session管理方案呢?

答案就是Session伺服器!利用獨立部署的Session伺服器(集群)統一管理Session,應用伺服器每次讀寫Session時,都訪問Session伺服器

利用Session伺服器共享Session

這種方案事實上是將應伺服器的狀態分離,分為

無狀態的應用伺服器

有狀態的Session伺服器

然後針對這兩種伺服器的不同特性分別設計其架構

對於有狀態的Session伺服器,一種比較簡單的方法是利用

分散式緩存

即使用cacheDB存取session信息，應用伺服器接受新請求將session信息保存在cache DB中，當應用伺服器發生故障時，web伺服器會遍歷尋找可用節點，分發請求，當應用伺服器發現session不在本機內存時，則去cache DB中查找，如果找到則複製到本機，這樣實現session共享和高可用。

資料庫等

在這些產品的基礎上進行包裝,使其符合Session 的存儲和訪問要求。如果業務場景對Session 管理有比較高的要求，比如利用Session 服務集成單點登錄(SSO)、用戶服務等功能，則需要開發專門的Session服務管理平台。

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