ASP.NET性能优化之分布式Session

如果我们正在使用Session，那么构建高性能可扩展的ASP.NET网站，就必须解决分布式Session的架构，因为单服务器的SESSION处理能力会很快出现性能瓶颈，这类问题也被称之为Session同步。微软有自己的分布式Session的解决方案，那就是SessionStateServer，我们可以参考：

ASP.NET Session State Partitioning  
http://blog.maartenballiauw.be/post/2008/01/23/ASPNET-Session-State-Partitioning.aspx

ASP.NET load balancing and ASP.NET state server  
http://blog.maartenballiauw.be/post/2007/11/ASPNET-load-balancing-and-ASPNET-state-server-(aspnet_state).aspx

不过本文是要换一个方案，那就是使用Memcached来到达分布式SESSION的架构。Memcached作为分布式的缓存服务器已经被广泛应用在网站建设中。

一：Session的机制

Session是针对用户的，我们也可以理解为是针对浏览器的。在浏览器首次访问ASP.NET网页的时候（网页没有关闭session功能），它会发送如下的HTTP头给客户端：

浏览器在收到上面的HTTP头后，会将这个唯一的SESSIONID保存在自己的COOKIE中（只要没有禁用COOKIE，本文不讨论禁用COOKIE的案例，可参考本博文http://www.cnblogs.com/fish-li/archive/2011/07/31/2123191.html，写的很NICE）。当浏览器再次请求服务器进行访问的时候，它会在请求HTTP头中加入如下的标识，我们可以看到，这个SESSIONID就是上面的SESSIONID：

浏览器和服务器间就是通过这样一种机制来确保用户SESSION的。

如果客户端浏览器禁用了Cookie会怎么样，我们会发现每一次刷新浏览器Set-Cookie都是不同的，而发送请求头中也永远不会出现Cookie标识。这个时候，我们会发现Session失效了（当然，微软为了防止出现这种情况，允许我们在sessionState中设置cookieless="true"，用URL来传递sessionid）。

二：Memcached Providers

我使用的Memcached客户端是Memcached Providers，下载完毕后，你会发现Memcached Providers已经提供了对分布式Session的支持功能。如果你还不会使用Memcached Providers，请参考此文Memcached Tip 1：使用Memcached Providers。Memcached Providers提供的示例是直接将SESSION存储在数据库，我们可以通过配置来将SESSION支持存储在分布式SESSION的内存中，即，将下文中的dbType由SQL修改为none。：

使用Memcached Providers提供的分布式Session没有任何特别之处，因为Memcached Providers提供的SessionStateProvider类型实现的是ASP.NET中的SessionStateStoreProviderBase这个抽象类，我们可以看到配置文件中指定了Session的处理类是SessionStateProvider，所以，ASP.NET在接受到客户端的请求后，会自觉滴使用SessionStateProvider来处理所有的SESSION，也正是这个类，完成了将SESSION读取和存储在Memcached中（如果设置了SQL，则会同步存储到SQLSERVER数据库）。

SESSION的设置和读取与传统没有任何区别，读：

Session["sname2"] = "sluminjxxi";

Session.Timeout = 2;

取：

Response.Write(Session["sname2"]);

三：为什么要配置SQL

传统的SESSION的缺点，在仅使用dbType为none配置的时候都会存在。如Memcached的内存到达上限的时候会怎么办？Memcached使用LRU淘汰算法（最久未使用），在这里我们不需要去细究这个算法在Memcached内部到底是什么样一个机制，我们只需要知道，在内存紧张的时候，即使SESSION时间未到，Memcached也有可能把它干掉。所以，保险的做法是，在Memcached之下，再加上SQLSERVER的持久化保存。如果缓存命中的，直接取缓存，如果缓存没命中的，则再到数据库中确认一次。当然，这样会带来一些性能损耗，但是却是更安全的做法。

Memcached Providers提供的下载文件中，提供了初始化SESSION的一些脚本，正确执行后，它会生成如下一个表tblSessions，及若干存储过程：

tblSessions保存的是就是单独的Session，如下：

四：Memcached Providers的一个BUG

在当前的Memcached Providers（1.2版本）中关于SessionStateProvider（29520-TRUNK）是有一个BUG（我已提交到codeplex，相信他们的下一个版本应该能得到修正）的。如果我们测试SESSION失效时间，发现只要经过一次刷新后，就永远是20分钟（即默认）。这源于在ReleaseItemExclusive这个重载方法中（该方法用于释放对会话数据存储区中项的锁定），对于Session的重新存储没有加上过期时间，如下：

注释掉的是Memcached Providers提供的源码，而正确的应该是我修正过的上一条。使用修正过的DLL，一切圆满了。

五：采用数据库存储SESSION的可扩展问题

随着访问量的进一步上升（当然，到了这种程度，说明网站做的很很成功，绝大部分的网站是不需要考虑这一步的），即便我们使用了Memcached作缓存，使用单一的SQLSERVER存储SESSION仍旧带来了性能问题，在这种情况下，我们对于数据库的设计可以采用水平分区的架构，即根据某种算法（可以根据SESSIONID，或者用户名等）将SESSION存储到不同的数据库中。这个时候，如果我们仍旧使用Memcached Providers，那么必须进一步修改源码了，由原先支持单一SQLSERVER服务器，编程支持多个服务器。当然，如果不喜欢SQLSERVER，还可以修改为支持mysql、mongodb、任何自定义的KEY-VALUE框架等等，此为后话，暂且不表。

本系列的前篇：

1：ASP.NET性能优化之构建自定义文件缓存

2：ASP.NET性能优化之让浏览器缓存动态网页

3：ASP.NET性能优化之减少请求

4：ASP.NET性能优化之反向代理缓存

5：ASP.NET性能优化之局部缓存