分布式集群Session缓存丢失问题

系统管理员 2022-04-05 06:28 380阅读 0赞

### 前言 ###

Session缓存共享的背景和意义：通常我们搭建完集群之后，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。

尤其是在大型分布式集群web项目中，必须得处理和解决Session缓存共享机制的问题，接下来讨论几种常见的Session缓存丢失的解决方案：

### 一、Ip\_Hash ###

ip\_hash方法，这个可谓是最为简单的方法了，我们在硬件和软件（程序侵入）上无需做出优化和改变；只需在负载均衡软件设备的配置文件中设置好就行了。目前三大主流软件负载均衡器如：LVS、Nginx、HAproxy；我们以Nginx为例。

它的原理是：用户（客户端）在请求服务器之前，均需要经过Nginx进行反向转发路由；那么配置了ip\_hash均衡权重后，Nginx会根据客户端请求的ip地址进行哈希算法映射到某台服务器，只要该用户访问请求的ip地址不发生变更，服务器的设备也不变化，那么之后该用户每次访问的请求豆浆固定到这太服务器上。如：A B两台服务器，用户1经ip\_hash映射到A之后，那么之后每次请求都将不变的映射到机器A。

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;
    }

另：Nginx有3种常见均衡权重配置（轮询（默认）、ip\_hash、指定权重（自定义分配））。

### 二、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。

实现方式：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0ZvbGxvd18yNA_size_16_color_FFFFFF_t_70][] session复制

应用服务器开启Web容器的session的复制功能，在集群中的几台服务器之间同步session对象，这样一台服务器宕机不会导致session数据丢失。即每一台服务器都持有集群中所有的session，每次访问仅从本机获取就可以了。

从session复制的几条线就可以看出，这种方式仅适用用小型集群。当服务集群规模很大时，集群服务器间的复制就需要大量的通讯，占用大量网络资源，甚至会出现内存不够的情况。

### 三、统一Session缓存（共享机制） ###

第三种方法，也是最具有优势和大厂经常被采用的一种方案。尤其是大型分布式架构的系统，这种方案的优势非常的突出。使用分布式缓存方案比如memcached、[Redis][]，但是要求Memcached或[redis][Redis]必须是集群。本文以Redis为例讲述Session共享机制。

*  配置Filter过滤拦截器，拦截Session

<filter>
        <filter-name>springSessionRepositoryFilter</filter-name>
        <filter-class>org.springframework.web.filter.DelegatingFilterProxy</filter-class>
    </filter>
    <filter-mapping>
        <filter-name>springSessionRepositoryFilter</filter-name>
        <url-pattern>/*</url-pattern>
    </filter-mapping>

*  经过Redis或Memcache再缓存
 *  防止在Session中的对象必须是可序列化的
 *  SpringSessionRepositoryFilter的顺序必须在其他获取Session的filter之前
 *  Session的失效时间由Redis节点过期时间决定，原有配置无效

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0ZvbGxvd18yNA_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][] Session统一缓存

优点：某个应用服务器出现问题，session不会丢失；对服务器的配置性能要求最低级，轻松实现高并发访问；对程序无侵入性。

缺点：缓存Session的memcached或Redis一旦挂掉，则session丢失。

综上：一般大型分布式系统，首选第三种（统一Session缓存）Session共享机制。

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0ZvbGxvd18yNA_size_16_color_FFFFFF_t_70 2][] 同名原创公众号： **程序大视界**

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0ZvbGxvd18yNA_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20220405/a6549a4628d347b0bdfc9a578ef921ea.png
[Redis]: http://lib.csdn.net/base/redis
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0ZvbGxvd18yNA_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: /images/20220405/77370236715e4085821fb7fa10ebeea4.png
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