分布式Session的四种解决方案

蔚落 2023-10-15 16:11 71阅读 0赞

### **一、cookie和[session][]的区别和联系** ###

cookie是本地客户端用来存储少量数据信息的，保存在客户端，用户能够很容易的获取，安全性不高，存储的数据量小  
session是服务器用来存储部分数据信息，保存在服务器，用户不容易获取，安全性高，储存的数据量相对大，存储在服务器，会占用一些服务器资源，但是对于它的优点来说，这个缺点可以忽略了

### 二、Session的作用： ###

1.  记录用户信息：通过Session，Web应用程序可以在服务器端保存关于用户的信息，以便在同一个会话期间使用。
2.  登录验证：在用户登录后，将用户的信息存储在Session中可以验证用户的身份，并在后续的页面请求中使用。
3.  购物车功能：将用户选择的商品信息存储在Session中，以便在结算时使用。
4.  缓存数据：通过Session，可以将一些数据保存在服务器端，减轻客户端的负担，提高页面响应速度。
5.  提高安全性：在Session中存储敏感信息，可以避免这些信息被放在客户端cookie中，提高安全性。

总之，Session是Web应用程序中非常重要的一个机制，它可以在多个页面之间共享数据，并且提高了Web应用程序的安全性和可用性。

在一次客户端和服务端之间的会话中，客户端（浏览器）向服务器发送请求，首先cookie会自动携带上次请求存储的数据（JSESSIONID）到服务器，服务器根据请求参数中的JSESSIONID到服务器中的session库中查询是否存在JSESSIONID的信息，如果存在，name服务器就知道此用户是谁，如果不存在，就会创建一个JSESSIONID，并在本次请求结束后将JSESSIONID返回给客户端，同时将此**JSESSIONID**在客户端cookie中进行保存。

客户端和服务器之间是通过http协议进行通信，但是http协议是无状态的，不同次请求会话是没有任何关联的，但是优点是处理速度快。

session是一次浏览器和服务器的交互的会话，当浏览器关闭的时候，会话就结束了，但是会话session还在，默认session是还保留30分钟的。

### 三、分布式session一致性 ###

客户端发送一个请求，经过负载均衡后该请求会被分配到服务器中的其中一个，由于不同服务器含有不同的web服务器(例如Tomcat)，不同的web服务器中并不能发现之前web服务器保存的session信息，就会再次生成一个JSESSIONID，之前的状态就会丢失。

### 四、四种分布式session解决方案 ###

#### 1、方案一：客户端存储 ####

**直接将信息存储在cookie中**

cookie是存储在客户端上的一小段数据，客户端通过http协议和服务器进行cookie交互，通常用来存储一些不敏感信息

**缺点：**

*  数据存储在客户端，存在安全隐患
 *  cookie存储大小、类型存在限制
 *  数据存储在cookie中，如果一次请求cookie过大，会给网络增加更大的开销

#### **2、方案二：session复制** ####

session复制是小型企业应用使用较多的一种**服务器集群session管理机制**，在真正的开发使用的并不是很多，通过对web服务器(例如Tomcat)进行搭建集群。

**存在的问题：**

*  session同步的原理是在同一个局域网里面通过发送广播来异步同步session的，一旦服务器多了，并发上来了，session需要同步的数据量就大了，需要将其他服务器上的session全部同步到本服务器上，会带来一定的网路开销，在用户量特别大的时候，会出现内存不足的情况

**优点：**

服务器之间的session信息都是同步的，任何一台服务器宕机的时候不会影响另外服务器中session的状态，配置相对简单  
Tomcat内部已经支持分布式架构开发管理机制，可以对tomcat修改配置来支持session复制，在集群中的几台服务器之间同步session对象，使每台服务器上都保存了所有用户的session信息，这样任何一台本机宕机都不会导致session数据的丢失，而服务器使用session时，也只需要在本机获取即可

**如何配置**：  
在Tomcat安装目录下的config目录中的server.xml文件中，将注释打开，tomcat必须在同一个网关内，要不然收不到广播，同步不了session  
在web.xml中开启session复制：`<distributable/>`

#### 3、方案三：session绑定： ####

**Nginx介绍：**  
Nginx是一款自由的、开源的、高性能的http服务器和反向代理服务器

**Nginx能做什么：**  
反向代理、负载均衡、http服务器（动静代理）、正向代理

**如何使用nginx进行session绑定**  
我们利用nginx的反向代理和负载均衡，之前是客户端会被分配到其中一台服务器进行处理，具体分配到哪台服务器进行处理还得看服务器的负载均衡算法(轮询、随机、ip-hash、权重等)，但是我们可以基于nginx的**ip-hash策略**，可以对客户端和服务器进行绑定，同一个客户端就只能访问该服务器，无论客户端发送多少次请求都被同一个服务器处理

在nginx安装目录下的conf目录中的nginx.conf文件

upstream aaa {
    	Ip_hash;
    	server 39.105.59.4:8080;
    	Server 39.105.59.4:8081;
    }
    server {
    	listen 80;
    	server_name www.wanyingjing.cn;
    	#root /usr/local/nginx/html;
    	#index index.html index.htm;
    	location / {
    		proxy_pass http:39.105.59.4;
    		index index.html index.htm;
    	}
    }

**缺点**：

*  容易造成单点故障，如果有一台服务器宕机，那么该台服务器上的session信息将会丢失
 *  前端不能有负载均衡，如果有，session绑定将会出问题

**优点**：

*  配置简单

#### 4、方案四：基于redis存储session方案 ####

**基于redis存储session方案流程示意图**

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM1NjIwNTAx_size_16_color_FFFFFF_t_70]

<dependency>
    	<groupId>org.springframework.boot</groupId>
    	<artifactId>spring-session-data-redis</artifactId>
    </dependency>
    <dependency>
    	<groupId>org.springframework.boot</groupId>
    	<artifactId>spring-boot-data-starter-redis</artifactId>
    </dependency>

**配置redis**

#redis数据库索引(默认是0)
    spring.redis.database=0
    spring.redis.host=127.0.0.1
    spring.redis.port=6379
    #默认密码为空
    spring.redis.password=
    #连接池最大连接数(负数表示没有限制)
    spring.redis.jedis.pool.max-active=1000
    #连接池最大阻塞等待时间(负数表示没有限制)
    spring.redis.jedis.pool.max-wait=-1ms
    #连接池中的最大空闲连接
    spring.redis.jedis.pool.max-idle=10
    #连接池中的最小空闲连接
    spring.redis.jedis.pool.min-idle=2
    #连接超时时间(毫秒)
    spring.redis.timeout=500ms

优点：

这是企业中使用的最多的一种方式  
spring为我们封装好了spring-session，直接引入依赖即可  
数据保存在redis中，无缝接入，不存在任何安全隐患  
redis自身可做集群，搭建主从，同时方便管理  
缺点：

多了一次网络调用，web容器需要向redis访问  
总结：  
一般会将web容器所在的服务器和redis所在的服务器放在同一个机房，减少网络开销，走内网进行连接

[session]: https://so.csdn.net/so/search?q=session&spm=1001.2101.3001.7020
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