負(fù)載均衡中使用Redis實(shí)現(xiàn)共享Session

tainzhi 發(fā)布于2019-07-01 12:24 / 1594人閱讀

摘要：最近在研究架構(gòu)方面的知識(shí)，包括數(shù)據(jù)庫(kù)讀寫(xiě)分離，緩存和隊(duì)列，集群，以及負(fù)載均衡，今天就來(lái)先學(xué)習(xí)下我在負(fù)載均衡中遇到的問(wèn)題，那就是共享的問(wèn)題。一負(fù)載均衡負(fù)載均衡把眾多的訪問(wèn)量分擔(dān)到其他的服務(wù)器上，讓每個(gè)服務(wù)器的壓力減少。

最近在研究Web架構(gòu)方面的知識(shí)，包括數(shù)據(jù)庫(kù)讀寫(xiě)分離，Redis緩存和隊(duì)列，集群，以及負(fù)載均衡（LVS），今天就來(lái)先學(xué)習(xí)下我在負(fù)載均衡中遇到的問(wèn)題，那就是session共享的問(wèn)題。

一、負(fù)載均衡

負(fù)載均衡：把眾多的訪問(wèn)量分擔(dān)到其他的服務(wù)器上，讓每個(gè)服務(wù)器的壓力減少。

通俗的解釋就是：把一項(xiàng)任務(wù)交由一個(gè)開(kāi)發(fā)人員處理總會(huì)有上限處理能力，這時(shí)可以考慮增加開(kāi)發(fā)人員來(lái)共同處理這項(xiàng)任務(wù)，多人處理同一項(xiàng)任務(wù)時(shí)就會(huì)涉及到調(diào)度問(wèn)題，即任務(wù)分配，這和多線程理念是一致的。nginx在這里的角色相當(dāng)于任務(wù)分配者。

如我們第一次訪問(wèn) www.baidu.com 這個(gè)域名，可能會(huì)對(duì)應(yīng)這個(gè)IP 111.13.101.208的服務(wù)器，然后第二次訪問(wèn)，IP可能會(huì)變?yōu)?b>111.13.101.209的服務(wù)器，這就是百度采用了負(fù)載均衡，一個(gè)域名對(duì)應(yīng)多個(gè)服務(wù)器，將訪問(wèn)量分擔(dān)到其他的服務(wù)器，這樣很大程度的減輕了每個(gè)服務(wù)器上訪問(wèn)量。

但是，這里有一個(gè)問(wèn)題，如果我們登錄了百度的一個(gè)賬號(hào)，如網(wǎng)頁(yè)的百度網(wǎng)盤(pán)，但是每次有可能請(qǐng)求的是不同的服務(wù)器，我們知道每個(gè)服務(wù)器都會(huì)有自己的會(huì)話(huà)session，所以會(huì)導(dǎo)致用戶(hù)每次刷新網(wǎng)頁(yè)又要重新登錄，這是非常糟糕的體驗(yàn)，因此，根據(jù)以上問(wèn)題，希望session可以共享，這樣就可以解決負(fù)載均衡中同一個(gè)域名不同服務(wù)器對(duì)應(yīng)不同session的問(wèn)題。

二、Redis介紹

目前多服務(wù)器的共享session，用的最多的是redis。

關(guān)于Redis的基礎(chǔ)知識(shí)，可以看我之前的博文Redis開(kāi)發(fā)學(xué)習(xí)。

再簡(jiǎn)單的梳理下：

redis是key-value的存儲(chǔ)系統(tǒng)，屬于非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)

特點(diǎn)：支持?jǐn)?shù)據(jù)持久化，可以讓數(shù)據(jù)在內(nèi)存中保存到磁盤(pán)里（memcached：數(shù)據(jù)存在內(nèi)存里，如果服務(wù)重啟，數(shù)據(jù)會(huì)丟失）

支持5種數(shù)據(jù)類(lèi)型：string，hash，list，set，zset

兩種文件格式（即數(shù)據(jù)持久化）
（1）RDB（全量數(shù)據(jù)）：多長(zhǎng)時(shí)間/頻率，把內(nèi)存中的數(shù)據(jù)刷到磁盤(pán)中，便于下次讀取文件時(shí)進(jìn)行加載。（2）AOF（增量請(qǐng)求）：類(lèi)似mysql的二進(jìn)制日志，不停地把對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的更改語(yǔ)句記錄到日志中，下次重啟服務(wù)，會(huì)根據(jù)二進(jìn)制日志把數(shù)據(jù)重寫(xiě)一次，加載到內(nèi)存里，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)持久化

存儲(chǔ)
（1）內(nèi)存存儲(chǔ) （2）磁盤(pán)存儲(chǔ)（RDB）（3）log文件（AOF）

三、實(shí)現(xiàn)的核心思想

首先要明確session和cookie的區(qū)別。瀏覽器端存的是cookie每次瀏覽器發(fā)請(qǐng)求到服務(wù)端是http 報(bào)文頭是會(huì)自動(dòng)加上你的cookie信息的。服務(wù)端拿著用戶(hù)的cookie作為key去存儲(chǔ)里找對(duì)應(yīng)的value(session).

同一域名下的網(wǎng)站的cookie都是一樣的。所以無(wú)論幾臺(tái)服務(wù)器,無(wú)論請(qǐng)求分配到哪一臺(tái)服務(wù)器上同一用戶(hù)的cookie是不變的。也就是說(shuō)cookie對(duì)應(yīng)的session也是唯一的。

所以，這里只要保證多臺(tái)業(yè)務(wù)服務(wù)器訪問(wèn)同一個(gè)redis服務(wù)器(或集群)就行了。

四、PHP會(huì)話(huà)session配置改為Redis

我們可以看到PHP默認(rèn)的的session配置使用文件形式保存在服務(wù)器臨時(shí)目錄中，我們需要Redis作為保存session的驅(qū)動(dòng)，所以，這里需要對(duì)配置文件進(jìn)行修改，PHP的自定義會(huì)話(huà)機(jī)制改為Redis。

這里有三種修改方式：

1.修改配置文件php.ini

找到配置文件 php.ini，修改為下面內(nèi)容，保存并重啟服務(wù)

session.save_handler = redis
session.save_path = "tcp://127.0.0.1:6379"

2.代碼中動(dòng)態(tài)配置修改

直接在代碼中加入以下內(nèi)容：

ini_set("session.save_handler", "redis");
ini_set("session.save_path", "tcp://127.0.0.1:6379");

注：如果配置文件redis.conf里設(shè)置了連接密碼requirepass，save_path需要這樣寫(xiě)tcp://127.0.0.1:6379?auth=authpwd ，否則保存session的時(shí)候會(huì)報(bào)錯(cuò)。

測(cè)試：

 "toefl", "num" => 8);

//連接redis
$redis = new redis();
$redis->connect("127.0.0.1", 6379);

//檢查session_id
echo "session_id:" . session_id() . "
";

//redis存入的session（redis用session_id作為key,以string的形式存儲(chǔ)）
echo "redis_session:" . $redis->get("PHPREDIS_SESSION:" . session_id()) . "
";

//php獲取session值
echo "php_session:" . json_encode($_SESSION["class"]);

3.自定義會(huì)話(huà)機(jī)制

使用 session_set_save_handle 方法自定義會(huì)話(huà)機(jī)制，網(wǎng)上發(fā)現(xiàn)了一個(gè)封裝非常好的類(lèi)，我們可以直接使用這個(gè)類(lèi)來(lái)實(shí)現(xiàn)我們的共享session操作。

 null, //數(shù)據(jù)庫(kù)連接句柄
        "host" => null,
        "port" => null,
        "lifeTime" => null,
        "prefix"   => "PHPREDIS_SESSION:"
    );

    /**
     * 構(gòu)造函數(shù)
     * @param $options 設(shè)置信息數(shù)組
     */
    public function __construct($options=array()){
        if(!class_exists("redis", false)){
            die("必須安裝redis擴(kuò)展");
        }
        if(!isset($options["lifeTime"]) || $options["lifeTime"] <= 0){
            $options["lifeTime"] = ini_get("session.gc_maxlifetime");
        }
        $this->_options = array_merge($this->_options, $options);
    }

    /**
     * 開(kāi)始使用該驅(qū)動(dòng)的session
     */
    public function begin(){
        if($this->_options["host"] === null ||
           $this->_options["port"] === null ||
           $this->_options["lifeTime"] === null
        ){
            return false;
        }
        //設(shè)置session處理函數(shù)
        session_set_save_handler(
            array($this, "open"),
            array($this, "close"),
            array($this, "read"),
            array($this, "write"),
            array($this, "destory"),
            array($this, "gc")
        );
    }
    /**
     * 自動(dòng)開(kāi)始回話(huà)或者session_start()開(kāi)始回話(huà)后第一個(gè)調(diào)用的函數(shù)
     * 類(lèi)似于構(gòu)造函數(shù)的作用
     * @param $savePath 默認(rèn)的保存路徑
     * @param $sessionName 默認(rèn)的參數(shù)名，PHPSESSID
     */
    public function open($savePath, $sessionName){
        if(is_resource($this->_options["handler"])) return true;
        //連接redis
        $redisHandle = new Redis();
        $redisHandle->connect($this->_options["host"], $this->_options["port"]);
        if(!$redisHandle){
            return false;
        }

        $this->_options["handler"] = $redisHandle;
//        $this->gc(null);
        return true;

    }

    /**
     * 類(lèi)似于析構(gòu)函數(shù)，在write之后調(diào)用或者session_write_close()函數(shù)之后調(diào)用
     */
    public function close(){
        return $this->_options["handler"]->close();
    }

    /**
     * 讀取session信息
     * @param $sessionId 通過(guò)該Id唯一確定對(duì)應(yīng)的session數(shù)據(jù)
     * @return session信息/空串
     */
    public function read($sessionId){
        $sessionId = $this->_options["prefix"].$sessionId; 
        return $this->_options["handler"]->get($sessionId);
    }

    /**
     * 寫(xiě)入或者修改session數(shù)據(jù)
     * @param $sessionId 要寫(xiě)入數(shù)據(jù)的session對(duì)應(yīng)的id
     * @param $sessionData 要寫(xiě)入的數(shù)據(jù)，已經(jīng)序列化過(guò)了
     */
    public function write($sessionId, $sessionData){
        $sessionId = $this->_options["prefix"].$sessionId; 
        return $this->_options["handler"]->setex($sessionId, $this->_options["lifeTime"], $sessionData);
    }

    /**
     * 主動(dòng)銷(xiāo)毀session會(huì)話(huà)
     * @param $sessionId 要銷(xiāo)毀的會(huì)話(huà)的唯一id
     */
    public function destory($sessionId){
        $sessionId = $this->_options["prefix"].$sessionId; 
//        $array = $this->print_stack_trace();
//        log::write($array);
        return $this->_options["handler"]->delete($sessionId) >= 1 ? true : false;
    }

    /**
     * 清理繪畫(huà)中的過(guò)期數(shù)據(jù)
     * @param 有效期
     */
    public function gc($lifeTime){
        //獲取所有sessionid，讓過(guò)期的釋放掉
        //$this->_options["handler"]->keys("*");
        return true;
    }
    //打印堆棧信息
    public function print_stack_trace()
    {
        $array = debug_backtrace ();
        //截取用戶(hù)信息
        $var = $this->read(session_id());
        $s = strpos($var, "index_dk_user|");
        $e = strpos($var, "}authId|");
        $user = substr($var,$s+14,$e-13);
        $user = unserialize($user);
        //print_r($array);//信息很齊全
        unset ( $array [0] );
        if(!empty($user)){
          $traceInfo = $user["id"]."|".$user["user_name"]."|".$user["user_phone"]."|".$user["presona_name"]."++++++++++++++++
";
        }else{
          $traceInfo = "++++++++++++++++
";
        }
        $time = date ( "y-m-d H:i:m" );
        foreach ( $array as $t ) {
            $traceInfo .= "[" . $time . "] " . $t ["file"] . " (" . $t ["line"] . ") ";
            $traceInfo .= $t ["class"] . $t ["type"] . $t ["function"] . "(";
            $traceInfo .= implode ( ", ", $t ["args"] );
            $traceInfo .= ")
";
        }
        $traceInfo .= "++++++++++++++++";
        return $traceInfo;
    }

}

在你的項(xiàng)目入口處調(diào)用上邊的類(lèi)：
上邊的方法等于是重寫(xiě)了session寫(xiě)入文件的方法，將數(shù)據(jù)寫(xiě)入到了Redis中。

初始化文件 init.php

 "127.0.0.1",
                "port" => "6379"
        ));
$handler->begin();

// 這也是必須的，打開(kāi)session，必須在session_set_save_handler后面執(zhí)行
session_start();

測(cè)試 test.php

 Corwien [isex] => Hello )

在Redis客戶(hù)端使用命令查看我們的這條數(shù)據(jù)是否存在：

27.0.0.1:6379> keys *
 1) "first_key"
 2) "mylist"
 3) "language"
 4) "mytest"
 5) "pragmmer"
 6) "good"
 7) "PHPREDIS_SESSION:29a111bcs120sv48ibmmjqdag4"
 8) "user:1"
 9) "counter:__rand_int__"
10) "key:__rand_int__"
11) "tutorial-list"
12) "id:1"
13) "name"
127.0.0.1:6379> get PHPREDIS_SESSION:29a111bcs120sv48ibmmjqdag4
"sex|s:7:"Corwien";isex|s:5:"Hello";"
127.0.0.1:6379>

我們可以看到，我們的數(shù)據(jù)被保存在了Redis端了，鍵為：PHPREDIS_SESSION:29a111bcs120sv48ibmmjqdag4.

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