分佈式集羣系統下的高可用session解決方案

目前，爲了使web能適應大規模的訪問,須要實現應用的集羣部署. 而實現集羣部署首先要解決session的統一，即須要實現session的共享機制。

 目前，在集羣系統下實現session統一的有以下幾種方案：

• (1) 應用服務器間的session複製共享（如tomcat session共享）
• (2) 基於cache DB緩存的session共享

應用服務器間的session複製共享

    session複製共享，主要是指集羣環境下，多臺應用服務器之間同步session，使session保持一致，對外透明。 若是其中一臺服務器發生故障，根據負載均衡的原理，web服務器（apache/nginx）會遍歷尋找可用節點，分發請求，因爲session已同步，故能保證用戶的session信息不會丟失。

 

此方案的不足之處：

• 技術複雜,必須在同一種中間件之間完成(如:tomcat-tomcat之間).
• session複製帶來的性能損失會快速增長.特別是當session中保存了較大的對象,並且對象變化較快時, 性能降低更加顯著. 這種特性使得web應用的水平擴展受到了限制。
• Session內容序列化（serialize），會消耗系統性能。
• Session內容經過廣播同步給成員，會形成網絡流量瓶頸，即使是內網瓶頸。  

 基於cache DB緩存的session共享

即便用cacheDB存取session信息，應用服務器接受新請求將session信息保存在cache DB中，當應用服務器發生故障時，web服務器（apache/nginx）會遍歷尋找可用節點，分發請求，當應用服務器發現session不在本機內存時，則去cache DB中查找，若是找到則複製到本機，這樣實現session共享和高可用。

目前有開源的msm用於解決tomcat之間的session共享：Memcached_Session_Manager（MSM）

http://code.google.com/p/memcached-session-manager/
一個高可用的Tomcat session共享解決方案，除了能夠從本機內存快速讀取Session信息(僅針對黏性Session)外，同時可以使用memcached存取Session，以實現高可用。

特性

• 支持Tomcat六、Tomcat7支持黏性、非黏性Session
• 無單一故障點
• 可處理tomcat故障轉移
• 可處理memcached故障轉移
• 插件式session序列化
• 容許異步保存session，以提高響應速度
• 只有當session有修改時，纔會將session寫回memcached
• JMX管理&監控

該方案的不足之處：

• memcache支持的數據結構比較單一
• memcache的內存必須足夠大，不然會出現用戶session從Cache中被清除
• 須要按期的刷新緩存
• 服務器故障時，存在於內存的memcache數據將會丟失

 爲了解決基於memcache中存在的不足，故提出了下面的一種解決方案：

基於redis緩存的session共享

 結合上面的 MSM 思想，由 redis負責 session 數據的存儲，而咱們本身實現的 session manager 將負責 session 生命週期的管理。

通常的系統架構:

    此架構存在着當redis master故障時, 雖然能夠有一到多個備用slave，可是redis不會主動的進行master切換，這時session服務中斷。

    爲了作到redis的高可用，引入了haproxy或者keepalived來解決redis master slave的切換問題。即：

 

 此體系結構中, redis master出現故障時, 經過haproxy設置redis slave爲臨時master, redis master從新恢復後, 再切換回去. 此方案中, redis-master 與redis-slave 是雙向同步的, 解決目前redis單點問題. 這樣保證了session信息在redis中的高可用。

 

實現此方案：

nginx        1   192.168.1.102

tomcat1    1  

tomcat2    1

redis-master   1 

redis-slave      1

slave1     1

slave2     1

haproxy vip  1

 

 

•實現分佈式session最大的挑戰莫過於如何實現session在分佈式系統之間的共享。在分佈式環境下，每一個子系統都是跨網絡的獨立JVM，在這些JVM之間實現共享數據的方式無非就是TCP/IP通信。不管是memcached，仍是其它，底層都是基於TCP/IP的。因此，我認爲使用何種工具實現分佈式session都是可行的，沒有那種實現優於另一種實現，在不一樣的應用場景，各有優缺點。

•世間萬物，無十全十美，不要盲目的崇拜某種技術，惟有適合纔是真理。