单点登陆解决方案

╰+哭是因爲堅強的太久メ 2022-01-23 10:51 250阅读 0赞

## 分布式session的几种实现方式 ##

在搭建完集群环境后，不得不考虑的一个问题就是用户访问产生的session如何处理。如果不做任何处理的话，用户将出现频繁登录的现象，比如集群中存在A、B两台服务器，用户在第一次访问网站时，Nginx通过其负载均衡机制将用户请求转发到A服务器，这时A服务器就会给用户创建一个Session。当用户第二次发送请求时，Nginx将其负载均衡到B服务器，而这时候B服务器并不存在Session，所以就会将用户踢到登录页面。这将大大降低用户体验度，导致用户的流失，这种情况是项目绝不应该出现的。

我们应当对产生的Session进行处理，通过**粘性Session，Session复制或Session共享**等方式保证用户的体验度。

以下我将说明4种Session处理策略，并分析其优劣性。

### **第一种：粘性session** ###

原理：粘性Session是指将用户锁定到某一个服务器上，比如上面说的例子，用户第一次请求时，负载均衡器将用户的请求转发到了A服务器上，如果负载均衡器设置了粘性Session的话，那么用户以后的每次请求都会转发到A服务器上，相当于把用户和A服务器粘到了一块，这就是粘性Session机制。

优点：简单，不需要对session做任何处理。

缺点：缺乏容错性，如果当前访问的服务器发生故障，用户被转移到第二个服务器上时，他的session信息都将失效。

适用场景：发生故障对客户产生的影响较小；服务器发生故障是低概率事件。

实现方式：以Nginx为例，在upstream模块配置ip\_hash属性即可实现粘性Session。

upstream mycluster{
        #这里添加的是上面启动好的两台Tomcat服务器
        ip_hash;#粘性Session
         server 192.168.22.229:8080 weight=1;
         server 192.168.22.230:8080 weight=1;
    }

### **第二种：服务器session复制** ###

原理：任何一个服务器上的session发生改变（增删改），该节点会把这个 session的所有内容序列化，然后广播给所有其它节点，不管其他服务器需不需要session，以此来保证Session同步。

优点：可容错，各个服务器间session能够实时响应。

缺点：会对网络负荷造成一定压力，如果session量大的话可能会造成网络堵塞，拖慢服务器性能。

### **第三种：session共享机制** ###

使用分布式缓存方案比如memcached、[Redis][]，但是要求Memcached或Redis必须是集群。

使用Session共享也分两种机制，两种情况如下：

① 粘性session处理方式

原理：不同的 tomcat指定访问不同的主memcached。多个Memcached之间信息是同步的，能主从备份和高可用。用户访问时首先在tomcat中创建session，然后将session复制一份放到它对应的memcahed上。memcache只起备份作用，读写都在tomcat上。当某一个tomcat挂掉后，集群将用户的访问定位到备tomcat上，然后根据cookie中存储的SessionId找session，找不到时，再去相应的memcached上去session，找到之后将其复制到备tomcat上。

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0ppblhZYW4_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

② 非粘性session处理方式

原理：memcached做主从复制，写入session都往从memcached服务上写，读取都从主memcached读取，tomcat本身不存储session。

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0ppblhZYW4_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][]

优点：可容错，session实时响应。

### **第四种：session持久化到数据库** ###

原理：就不用多说了吧，拿出一个数据库，专门用来存储session信息。保证session的持久化。

优点：服务器出现问题，session不会丢失

缺点：如果网站的访问量很大，把session存储到数据库中，会对数据库造成很大压力，还需要增加额外的开销维护数据库。

# token机制 #

token的意思是“令牌”，是服务端生成的一串字符串，作为客户端进行请求的一个标识。 当用户第一次登录后，服务器生成一个token并将此token返回给客户端，以后客户端只需带上这个token前来请求数据即可，无需再次带上用户名和密码。

简单token的组成；uid(用户唯一的身份标识)、time(当前时间的时间戳)、sign（签名，token的前几位以哈希算法压缩成的一定长度的十六进制字符串。为防止token泄露）。

## 身份认证概述 ##

由于HTTP是一种无状态的协议，它并不知道是谁访问了我们的应用。这里把用户看成是客户端，客户端使用用户名还有密码通过了身份验证，不过下次这个客户端再发送请求时候，还得再验证一下。

通用的解决方法就是，当用户请求登录的时候，如果没有问题，在服务端生成一条记录，在这个记录里可以说明登录的用户是谁，然后把这条记录的id发送给客户端，客户端收到以后把这个id存储在cookie里，下次该用户再次向服务端发送请求的时候，可以带上这个cookie，这样服务端会验证一下cookie里的信息，看能不能在服务端这里找到对应的记录，如果可以，说明用户已经通过了身份验证，就把用户请求的数据返回给客户端。

**以上所描述的过程就是利用session**，那个id值就是sessionid。我们需要在服务端存储为用户生成的session，这些session会存储在内存，磁盘，或者数据库。

## 基于token机制的身份认证 ##

使用token机制的身份验证方法，在服务器端不需要存储用户的登录记录。大概的流程：

客户端使用用户名和密码请求登录。服务端收到请求，验证用户名和密码。验证成功后，服务端会生成一个token，然后把这个token发送给客户端。客户端收到token后把它存储起来，可以放在cookie或者Local Storage（本地存储）里。客户端每次向服务端发送请求的时候都需要带上服务端发给的token。服务端收到请求，然后去验证客户端请求里面带着token，如果验证成功，就向客户端返回请求的数据。

使用基于 Token 的身份验证方法，在服务端不需要存储用户的登录记录。大概的流程是这样的：

*      客户端使用用户名跟密码请求登录
 *      服务端收到请求，去验证用户名与密码
 *      验证成功后，服务端会签发一个 Token，再把这个 Token 发送给客户端
 *      客户端收到 Token 以后可以把它存储起来，比如放在localStorage中
 *      客户端每次向服务端请求资源的时候需要带着服务端签发的 Token
 *      服务端收到请求，然后去验证客户端请求里面带着的 Token，如果验证成功，就放行

## token的加密 ##

token是很容易泄露的，如果不进行加密处理，很容易被恶意拷贝并用来登录。加密的方式一般有：

在存储的时候把token进行对称加密存储，用到的时候再解密。文章最开始提到的签名sign：将请求URL、时间戳、token三者合并，通过算法进行加密处理。

最好是两种方式结合使用。还有一点，在网络层面上token使用明文传输的话是非常危险的，所以一定要使用HTTPS协议。

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0ppblhZYW4_size_16_color_FFFFFF_t_70 2][]

[Redis]: http://lib.csdn.net/base/redis
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