服务器集群环境下session的共享问题

一，集群和分布式的区别

在进入今天的正题之前，对服务器集群和分布式服务器这两个概念进行简要说明。

服务器集群：服务器集群就是指将很多服务器集中起来一起进行同一种服务，在客户端看来就像是只有一个服务器。集群可以利用多个计算机进行并行计算，从而获得很高的计算速度，也可以用多个计算机做备份，，从而使得任何一个机器坏了整个系统还是能正常运行。

根据上述的信息简单来说：服务器集中对外提供同一种服务，解决了大量用户访问同一服务存在的高并发问题；多台服务器备份，解决了服务器的高可用问题；不至于说一台服务器宕机，这个服务就瘫痪了！

上文中提到的多台服务器备份，备份的不就是会话信息session吗？也就是今天我们要说的服务器集群环境下session的共享问题。

分布式服务器：随着B/S架构系统的发展，开发一个互联网项目的业务需求也越来越多。如果把这些业务模块都放在一台服务器上来提供服务，这肯定是不现实的，毕竟一台服务器的性能各方面都是有限的。企业普遍会把这些业务模块分别放到不同的服务上来提供服务，来满足大量用户访问不同服务时存在的高并发问题

简单来说服务器集群和分布式服务器的区别：
分布式：项目的不同业务模块(例如：用户模块，购物车模块，支付模块)，部署在不同的服务器上
集群：同一个业务(例如:用户模块)，部署在多个服务器上

二，会话技术Cookie，Session

估计你们会在想：这个标题党，真正的问题不解决，怎么又扯出个会话技术。难道这就是传说中的程序员修复Bug，真正的问题没有解决，又冒出了另一个问题。

哈哈，不扯皮了。这里主要是为了说明Cookie，Session的联系和区别。

1.什么是会话？

用户开一个浏览器访问页面，访问了很多网站，直到用户关闭浏览器，这整个过程我们称作一次会话。

2.会话过程中的信息存储问题

HTTP是无状态协议：每次都是单独连接，不能保存用户的信息，通俗来说，就是它区分不了到底是哪一个用户在访问网络资源。而Cookie和Session就很好地解决了这个问题，

Cookie：
Cookie是客户端技术，服务器把每个用户的数据以cookie的形式写给用户各自的浏览器。当用户使用浏览器再去访问web资源时，浏览器就会带着用户的信息过去。这样，web资源处理的就是用户各自的数据了。

注意：Cookie是存放在浏览器端，分为会话Cookie和持久性Cookie，默认情况下，Cookie是会话级别的，关闭浏览器就会消失。可以通过设置Cookie的有效时间来实现持久性Cookie存储

Session：
虽然Cookie可以存放用户信息，但cookie存储在浏览器端是以明文方式存放，因此安全性较低。而Session是存放在服务器端的，我们把用户的信息保存在服务器端Session中相对安全，然后把服务器创建的Session对象的Id存在中Cookie中，这样用户在访问服务器资源时，Cookie就会带着SessionId过来，服务器端就会根据这个SessionId来找到对应的Session，从而找到存储在Session中的用户信息。

注意：在访问同一个服务器下的Web资源时，Session只会被创建一次，Sessinon在用户访问第一次访问服务器时创建，需要注意只有访问JSP、Servlet等程序时才会创建Session

三，服务器集群环境下session的共享问题

1.反向代理服务器Nginx

Nginx多在高并发情况下需要使用。其原理就是将用户请求分摊到多个服务器执行，减轻每台服务器的压力，多台服务器(集群)共同完成工作任务，从而提高了数据的吞吐量。

正向代理：用户想在某个指定的服务器上获取资源
反向代理：用户只要访问Nginx就可以获取到资源，而不用去关心具体访问的是哪个服务器

Nginx的使用

Nginx的安装过程跳过，主要演示Nginx的一些配置。

打开Nginx的nginx.conf文件，配置如下

#下面这个配置需要自己添加upstream xiaogui_server{server localhost:8080;server 127.0.0.1:8888;}#修改配置文件，添加  proxy_pass http://xiaogui_server;location / {root   html;proxy_pass http://xiaogui_server;index  index.html index.htm;}

在服务器tomcat1下的测试页面：

<%@ page language="java" contentType="text/html; charset=utf-8"pageEncoding="utf-8"%><!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/html4/loose.dtd">
<html>
<head>
<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8">
<title>服务器1111111111111</title>
<style type="text/css">
</style>
</head>
<body><h1>服务器1的页面</h1>服务器1创建Session的Id：<%=session.getId() %><%session.setAttribute("username", "xiaogui");%>
</body>
</html>

服务器tomcat2下的测试页面

<%@ page language="java" contentType="text/html; charset=utf-8"pageEncoding="utf-8"%><!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/html4/loose.dtd">
<html>
<head>
<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8">
<title>服务器2222222222222</title>
<style type="text/css">
</style>
</head>
<body><h1>服务器2的页面</h1>服务器2创建Session的Id：<%=session.getId() %><br/>服务器1创建的Session中的存入的username：<%session.getAttribute("username");%>
</body>
</html>

启动tomcat1，tomcat2，nginx测试

当访问tomcat1页面时，

刷新页面，访问tomcat2页面：

****得出结论：使用Nginx访问服务器，由于访问的网址不会发生，所以Cookie中的信息在集群的服务器之间是共享的

根据得出结论，当用户第一次访问服务时，服务器创建Session，这时服务器把Session存放到Redis当中，交由Redis管理。以SessionID作为key，Session对象作为值。当用户再次访问时，不管访问的哪一个服务器，Cookie都会带着这个SessionID过来，根据这个SessionID就可以在Redis中找到对应的Session，这样就实现了Session共享。也就是下面我们要说到的这个方案。

使用nginx+tomcat+redis完成session共享(推荐方式)

redis安装：https://blog.csdn.net/qq_41258204/article/details/83715582

下载tomcat-redis-session-manager相应的jar包，主要有三个：

commons-pool-1.6.jar ：主要是来用管理redis
jedis-2.1.0.jar ：用来操作redis的客户端
tomcat-redis-session-manager：主要使用redis来管理服务器创建的Session

这三个jar包，网上不太容易找到，好多下载都要收费。而且下载之后还要考虑三个jar之间的兼容性。我把测试成功的这三个jar包放在文章末尾的示例项目中！

把这三个jar复制到tomcat的lib目录下，

修改tomcat/conf目录下的context.xml，在这个文件中，加入下面配置

 <Valve className="com.radiadesign.catalina.session.RedisSessionHandlerValve" />
<Manager className="com.radiadesign.catalina.session.RedisSessionManager"host="localhost"port="6379"database="0"maxInactiveInterval="60" />

注意：所有集群的tomcat都要进行上述的配置。

启动Redis，tomcat1，tomcat2，Nginx服务，进行测试

用户再一次刷新页面，

我们还可以通过redis的客户端查看：

由于使用redis的客户端查看，对数据进行了转码，所以会显示成上面的结果。

tomcat的广播机制，完成session共享(不推荐)

修改tomcat/conf下的server.xml文件

把这个注释的部分去掉

 <Cluster className="org.apache.catalina.ha.tcp.SimpleTcpCluster"/>

在项目的web.xml中配置

<distributable/>

在集群的tomcat上配置好以后，重启tomcat即可。

根据用户的IP进行hash计算，让用户访问指定的tomcat

修改Nginx/conf目录下的nginx.conf文件

 #下面这个配置需要自己添加upstream xiaogui_server{server localhost:8080;server 127.0.0.1:8888;ip_hash;}

在上面这个配置中加入ip_hash;即可。

缺点：1.由于局域网对外的IP都是一样的，如果该局域网中的用户都对服务进行访问，根据这个配置会造成局域网内所有的用户都会访问该服务器，这时服务器的访问压力会很大。2.当这个服务器宕机之后，可能被分配到这个服务器上的用户就没有办法进行访问了。

Nginx第三方模块upstream_hash解决session共享

为了解决ip_hash的一些问题，可以使用upstream_hash这个第三方模块，这个模块多数情况下是用作url_hash的，但是并不妨碍将它用来做session共享：

假如前端是squid，他会将ip加入x_forwarded_for这个http_header里，用upstream_hash可以用这个头做因子，将请求定向到指定的后端：

hash $http_x_forwarded_for;

在nginx新版本中可支持读取cookie值，所以也可以改成：

hash $cookie_jsessionid;

最后这种没有做过测试，有兴趣的话，自己可以测试一下。

分享示例项目在码云上的地址：https://gitee.com/xiaoguixiaogege/ClusterShareSession

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服务器集群环境下session的共享问题

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