一节课讲透分布式session一致性问题

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注：将ppt后缀名改为zip后解压

jdk版本：1.8.0_181

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本次分享内容

1. 什么是session一致性问题?
2. 常见session一致性解决方案
3. 基于Redis实现session共享方案
4. 总结

1. 什么是session一致性问题?

1.1 什么是session?

Session 是服务器用来保存用户操作的一系列会话信息，由Web容器进行管理。最常见的，会把用户的登录信息、用户信息存储在 session 中，以保持登录状态。

Cookie技术是http状态保持在客户端的解决方案，Cookie就是由服务器发给客户端的特殊信息，而这些信息以文本文件的方式存放在客户端，然后客户端每次向服务器发送请求的时候都会带上这些特殊的信息。

cookie的内容主要包括：名字，值，过期时间，路径和域。路径与域合在一起就构成了cookie的作用范围。

1.2 session的创建

在会话开始时，分配一个唯一的会话标识 SessionID（sessionid 是一个会话的key，浏览器第一次访问服务器会在服务器端生成一个 session，有一个 sessionId 和它对应。），并通过 Cookie 将这个标识告诉浏览器（客户端会将 sessionID 保存在 cookie 中。），以后每次请求的时候，浏览器都会带上这个会话标识SessionID来告诉Web服务器这个请求是属于哪个会话的。在Web服务器上，各个会话都有独立的存储，保存不同会话的信息。如果遇到禁用Cookie的情况，一般的做法就是把这个会话标识放到URL的参数中。

1.3 session一致性问题

分布式情况下，如果每台服务器都session存在自己的内存中，不同服务器之间就会造成数据不一致问题，

这时候就需要session共享。单机情况下，不存在Session共享的情况。分布式情况下，

如果不进行Session共享会出现数据不一致，比如：会导致请求落到不同服务器要重复登录的情况。

只要用户不重启浏览器，每次http短连接请求，理论上服务端都能定位到session，保持会话。

2. 常见session一致性解决方案

2.1 session同步

思路：多个web-server之间相互同步session，这样每个web-server之间都包含全部的session
优点：web-server支持的功能，应用程序不需要修改代码
不足：session的同步需要数据传输，占内网带宽，有时延
所有web-server都包含所有session数据，数据量受内存限制，无法水平扩展，有更多web-server时要歇菜

2.2 客户端存储法

思路：服务端存储所有用户的session，内存占用较大，可以将session存储到浏览器cookie中，每个端只要存储一个用户的数据了
优点：服务端不需要存储
不足：每次http请求都携带session，占外网带宽
数据存储在端上，并在网络传输，存在泄漏、篡改、窃取等安全隐患
session存储的数据大小受cookie限制

2.3 反向代理hash一致性

思路：反向代理使用http协议中的某些业务属性来做hash，例如sid，city_id，user_id等，能够更加灵活的实施hash策略，以保证同一个浏览器用户的请求落在同一个web-server上
优点：只需要改nginx配置，不需要修改应用代码
负载均衡，只要hash属性是均匀的，多台web-server的负载是均衡的
可以支持web-server水平扩展（session同步法是不行的，受内存限制）
不足：如果web-server重启，一部分session会丢失，产生业务影响，例如部分用户重新登录
如果web-server水平扩展，rehash后session重新分布，也会有一部分用户路由不到正确的session

2.4 后端统一集中存储

思路：将session存储在web-server后端的存储层，数据库或者缓存
优点：没有安全隐患
可以水平扩展，数据库/缓存水平切分即可
web-server重启或者扩容都不会有session丢失
不足：增加了一次网络调用，并且需要修改应用代码