多服务器之间Session共享

原理：多个服务器间想共享session，就相当于共享取多台主机上的一个变量，所以共享的思路就是让大家都能读取变量，实现的方法可以通过将session保存到专门的一个服务器上，所有服务器都去请求数据，也memcache实现session共享将这些服务器都配置成使用同一组Memcached服务器就可以，

 

一、提出问题：

 

为了满足足够大的应用，满足更多的客户，于是我们架设了N台Web服务器（N>=2），在多台Web服务器的情况下，我们会涉及到一个问题：用户登陆一台服务器以后，如果在跨越到另一台服务器的时候能够继续使用客户的Session？

 

二、解决方案：

 

1. 写客户端Cookie的方式

       当用户登陆成功以后，把网站域名、用户名、密码、token、 session有效时间全部采用cookie的形式写入到客户端的cookie里面，如果用户从一台Web服务器跨越到另一台服务器的时候，我们的程序主动去检测客户端的cookie信息，进行判断，然后提供对应的服务，当然，如果cookie过期，或者无效，自然就不让用户继续服务了。当然，这种方法的弊端就不言而喻了，比如客户端禁用了cookie或者cookie被黑客窃取了呢？这些都可以解决，目前淘宝session框架就是基于client cookie做开发，不见得他们就出了很大的问题？也许是最可行的方式，可以配合memcached来实现。

 

2. 服务器之间Session数据同步的方式

       假设Web服务器A是所有用户登陆的服务器，那么当用户验证登陆一下，session数据就会写到A服务器里，那么就可以自己写脚本或者守护进程来自动把session数据同步到其他Web服务器，那么当用户跳转到其他服务器的时候，那么session数据是一致的，自然就能够直接进行服务无须再次登陆了。缺点是，可能会速度慢，不稳定，如果是单向同步的话，登陆服务器出现问题，那么其他服务器也无法服务，当然也可以考虑双向同步的问题。这个方案都可以解决，目前zookeeper可以实现。

 

3. 利用NFS共享Session数据的方式

       其实这个方案和下面的Mysql方案类似，只是存储方式不一 样。大致就是有一台公共的NFS服务器（Network File Server）做共享服务器，所有的Web服务器登陆的时候把session数据写到这台服务器上，那么所有的session数据其实都是保存在这台 NFS服务器上的，不论用户访问哪台Web服务器，都要来这台服务器获取session数据，那么就能够实现共享session数据了。缺点是依赖性太强，如果NFS服务器down掉了，那么大家都无法工作了，当然，可以考虑多台NFS服务器同步的形式。这个方案都可以解决，目前zookeeper可以实现，当然memcached也可以实现session共享。

 

4. 利用Mysql数据库共享Session数据的方式

       这个方式与NFS的方式类似，也是采用一台Mysql服务器做共享服务器，把所有的session的数据保存到Mysql服务器上，所有Web服务器都来这台Mysql服务器来获取Session 数据。缺点也是依赖性太强，Mysql无法工作了影响所有的Web服务器，当然，可以考虑多太Mysql数据库来共享session，使用同步Mysql 数据的方式。这种方式跟方式3类似，同样可以采用memcached来做，nosql也可以实现，这些都不是问题。

 

5. 使用硬件设备

       这个算是比较成熟的解决方案了，使用类似BIG-IP的负载设备来实现资源共享，那么就能够又稳定又合理的的共享Session了。目前很多门户网站采用这种方式。缺点很明显了，就是要收费了，硬件设备肯定需要购买成本的，不过对于专业或者大型应用来讲，是比较合理并且值得的，这种方式可以放到最后面考虑。

 

 

使用Memcached实现Session共享

由于Cookie是保存的用户客户端的，安全性存在问题，为保证用户数据的安全性，我们必须使用Session机制来保存用户登录后的一些信息。 
如果我们使用LVS对Apache实现负载均衡，就无法保证用户每次都能被分配到同一台Apache Server上，以取到自己的Session，虽然LVS可以加-p参数来保证客户端每次都被分配到同一台Apache Server上，但这种方式存在一些弊端，比如必须设置一个保持时间，如果时间太长了，LVS就需要缓存大量信息，时间太短了，又不能保证用户每次被分配到同一台Server上，而且这种方式也不易实现Session的冗余备份。 
因此，我们需要Session共享，也就是说每台Apache都可以访问到所有的Session，这样用户被分配到哪台Server就不重要了。 
Session共享主要有多种实现方式： 
 Session复制。Apache可以实现把Session同步到其他Server上去，但这种技术太复杂，而且影响性能，占用内存，所以不推荐使用。 
 Session集中存储。存储介质可以是NFS文件系统、数据库、Memcached，从性能上考虑，当然是Memcached最好，推荐使用。
1.3 实现 
1.3.1 安装Memcached 
Memcached是基于libevent实现的，所以要首先确保已经安装libevent。 
安装libevent 
tar zxvf libevent-1.4.13-stable.tar.gz 
cd libevent-1.4.13-stable 
./configure --prefix=/usr 
make && make install 
安装Memcached 
tar zxvf memcached-1.4.4.tar.gz 
cd memcached-1.4.4 
./configure --prefix=/usr/local/memcached --with-libevent=/usr 
make && make install 
启动Memcached

/usr/local/memcached/bin/memcached -d -m 10 -u root -l 192.168.0.9 -p 11211 -c 256 -P /tmp/memcached.pid 
1.3.2 安装PHP扩展pecl::memcache 
pecl install memcache 
或源码安装 
tar zxvf memcache-2.2.5.tgz 
cd memcache-2.2.5 
phpize 
./configure 
make && make install

将 php.ini 中 extension=memcache.so 打开，重启一下 apache，查看 phpinfo 中的 "Registered save handlers" 会有"files user memcache" 这3个可用。

另外，基于libmemached的php扩展在pecl发布了，叫pecl::memcached，性能上可能会更好。 
1.3.3 配置Memcached保存Session 
修改配置文件，在 php.ini 中全局设置 
session.save_handler = memcache 
session.save_path = "tcp://192.168.0.9:11211" 
或者某个目录下的 .htaccess ： 
php_value session.save_handler "memcache" 
php_value session.save_path "tcp://192.168.0.9:11211" 
再或者在某个一个应用中： 
ini_set("session.save_handler", "memcache"); 
ini_set("session.save_path", "tcp://192.168.0.9:11211"); 
使用多个 memcached server 时用逗号","隔开，并且和 Memcache::addServer() 文档中说明的一样，可以带额外的参数"persistent"、"weight"、"timeout"、"retry_interval" 等等，类似这样的："tcp://host1:port1?persistent=1&weight=2,tcp://host2:port2" 。 
1.3.4 测试 
<?php 
session_start(); 
if (!isset($_SESSION['TEST'])) { 
$_SESSION['TEST'] = time(); 
} 
$_SESSION['TEST3'] = time(); 
print $_SESSION['TEST']; 
print "<br><br>"; 
print $_SESSION['TEST3']; 
print "<br><br>"; 
print session_id(); 
?>

可以直接用sessionid 去 memcached 里查询一下： 
telnet 192.168.0.9 11211 
get 19216821213c65cedec65b0883238c278eeb573e077 
得到 
TEST|i:1177556731;TEST3|i:1177556881; 
这样的结果，说明session 正常工作

用Memcached来存储 session 在读写速度上会比文件快很多，而且在多个服务器需要共用session时会比较方便，将这些服务器都配置成使用同一组Memcached服务器就可以，减少了额外的工作量。缺点是 session 数据都保存在 memory 中，持久化方面有所欠缺，但对 session 数据来说也不是很大的问题，如果要持久化数据，也可以使用新浪开发的MemcacheDB或日本人开发的Tokyo tyrant+Tokyo Cabinet。 
另外，如何解决Memcached的单点故障问题，有以下几个方案： 
 使用上面提到的Memcache::addServer增加多台Memcached，但这样只能达到一台出故障之后，另外一台可以使用，但每台Memcached的数据是独立的，不共享，不复制，出故障的数据丢失了。 
 使用Memcached的一个补丁应用repcached，可以实现multi master replication和asynchronous data repliacation，并且支持原来Memcached的所有命令。不过这个应用只支持Memcached1.2.x版本。 
 使用Tokyo tyrant+Tokyo Cabinet（简称TT+TC）。TT兼容Memcached协议，可以直接替换使用，TT支持replication，可以实现故障转移，TC则为TT提供持久化。 
TT+TC是日本最大的社交类网站http://mixi.jp开发的开源应用，并已成功应用在mixi.jp中，值得研究。