session多服務器共享的方案梳理

    實際上,session在php,.net,java等只要是後端語言都會用到。session的存儲機制,各種語言都大體差不多。我覺得這跟cookie在各個語言中都會用到差不多。.net,java我沒去了解過。但是存儲原理是差不多的。區別就是,php,java,.net調用的函數,讀和取session數據的方式不同。默認都是存儲在本地文件中的(不然怎麼會涉及到session共享問題呢,存儲在數據庫本身就可以實現共享的)。

    所以,無論是.net還是java都會涉及到session數據共享的問題。

    其實我的理解是,session的原理都是一樣的。討論session共享方案設計,是可以拋開具體的語言去討論session共享方案設計。


目前業界解決session共享的幾種思路,我總結如下:

 

第一種辦法:把原來存儲在服務器磁盤上的session數據存儲到客戶端的cookie中去。

    這樣子,就不需要涉及到數據共享了。a客戶端請求的時候,原來生成在服務器的數據生成到瀏覽器的cookie中,根據cookie中的數據識別用戶。
    php由原來的”從本地(也就是服務器)磁盤上讀取session數據”轉變爲”瀏覽器的cookie中讀取數據”,

    這樣子,在多臺php服務器負載均衡的情況下,即便第一秒請求是a服務器,第二秒請求是b服務器,都不需要管哪臺服務器了。反正都是讀取客戶端上的cookie數據。

    一般是把session數據按照自己定義的加密規則,加密後後存在cookie中。

    數據保存在cookie中這種做法有好處,也有壞處。

    好處是服務器的壓力減小了,因爲session數據不存在服務器磁盤上。根本就不會出現session讀取不到的問題。

    帶來的弊端是:

        網絡請求佔用很多。每次請求時,客戶端都要通過cookie發送session數據給服務器。

        另外,瀏覽器對cookie的大小存在限制。每個瀏覽器限制是不同的。

        Firefox和Safari允許cookie多達4097個字節,包括名(name)、值(value)和等號。

        Opera允許cookie多達4096個字節,包括:名(name)、值(value)和等號。

        Internet Explorer允許cookie多達4095個字節,包括:名(name)、值(value)和等號。

 

    所以第一種方案不適合高訪問量的情況下,因爲高訪問量的情況下,每次請求瀏覽器都要發送session數據給服務器。一般一個cookie大小2k的樣子。

    要佔用很多帶寬了(服務器購買帶寬是一個很大費用),成本增高。歸納爲帶寬性能,速度問題。

    存儲到cookie中去,第二方面是安全問題:把session數據放到客戶端,一般session中存的都是重要性數據(帳號、暱稱、用戶id等),會存在安全問題。

    瞭解到,淘寶以前用過這種方式,把session數據存儲到cookie中,根據cookie來識別用戶。

     

第二種思路:用一種算法(簡單理解爲規則),什麼機制下session是保存在哪臺服務器下,那麼讀取的時候就按照這種規則去讀取,就能定位到原來的服務器。叫做分發請求,分發到特定的服務器上去,我理解其原理是存session和讀session數據保證都在一臺服務器操作,就不會需要涉及到共享,具體實現方式是通過約定一種分發機制來實現。

    也叫做sticky模式(粘性會話模式),同一個用戶的訪問請求都被派送到同一個服務器上。

    假設是同一個用戶user1,每次訪問都路由到同一臺服務器上,這樣即便是在負載均衡的情況下,也能保證每次訪問都能讀取到session,不需要做session數據共享了。

    關鍵多臺server的原因是爲負載均衡而做的,那麼就得把原來負載均衡的規則假設是—a,現在改爲按照session來均衡分發請求的規則—b。

     

    如果這臺機子掛掉了,那麼後續的請求按照session的規則還是會分發到這臺服務器上去,但是現在不可用了。

    本來負載均衡有一個目的就是:當其中一臺機子不可用的時候,會自動分發到可用的機子上去(自動判斷現在要請求的機子是否可用)

     

    因爲某種規則的session都是保存在一臺服務器上,比如用戶編號是1-200涉及到的session數據保存到a服務器上去。所以只要一臺出問題,1-200的用戶就無法實現登錄了。後面就不可用了(可能想到1-200用戶的session服務器用多臺進行復制,這感覺很蹩腳,仍然需要用到複製的話,還不如用其他簡便的方法)

 

第三種思路:做一箇中間層,專門來存儲所有訪問涉及到的session。也就是所有的session都存儲在這裏。

    服務器端統一從這裏讀取session數據。

    使用這種中間層的思想來實現共享,具體的技術方案,我歸納爲以下幾種:

        1、 通過NFS文件共享的方式,多臺php服務器共享保存session文件的磁盤。   

        2、保存在數據庫中,這種方式的擴展性很強,可以隨意增加WEB而不受影響。放在數據庫裏面安全方面好。

    

    弊端

        放在數據庫裏面,訪問量小沒有問題。大流量網站這麼做,只會拖慢速度。因爲得查詢數據庫,造成數據庫壓力大。

        高併發訪問的情況下,會出現很大的性能問題。

        有些做法跟這種思想是類似的:比如ecshop、phpcms是把session數據都存儲在數據庫中去。服務端就是從數據庫中拿session的數據。

        放到數據庫存儲後,就可以實現:多臺web服務器統一操作數據庫,因爲數據都在數據庫,web服務器都能從數據庫進行讀取,那麼session數據就能實現共享。

        存儲在數據庫的做法,在線人數決定了其瓶頸,主要問題是影響性能。在線人數,因爲登錄的session數據存儲在數據庫中,只要是登錄的用戶就會涉及到頻繁操作數據庫。

        我覺得小網站,同時1-2萬個人在線情況下。應該沒什麼問題。

        看網上丟出一個問題:對於大訪問量的網站,數據庫存儲session方法可行性有待商榷。


   3、可以將session數據保存在memcached,redis之類內存數據庫中,memcached是基於內存存儲數據的,性能很高,用戶併發量很大的時候尤其合適。

        主要是利用內存的數據讀取速度是很快的,與磁盤讀取的速度不是一個數量級的。

        使用內存存儲:方便統計在線人數,內存的速度比磁盤訪問快、內存數據庫系統能夠控制內存中的過期數據自動失效(剛好符合session過期需要)。 

        存儲在redis比較理想的選擇,存儲在數據庫中方便存儲統計在線人數,那麼存儲在redis中也實現了這個要求。

        也可以存儲在memcache中。但redis支持的數據類型多。所以用它好點



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