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nginx+php負載均衡集群環(huán)境中的session共享方案梳理

 WindySky 2018-02-07

 

在網(wǎng)站使用nginx+php做負載均衡情況下,,同一個IP訪問同一個頁面會被分配到不同的服務(wù)器上,如果session不同步的話,就會出現(xiàn)很多問題,,比如說最常見的登錄狀態(tài),。

下面羅列幾種nginx負載均衡中session同步的方式

1)不使用session,,換用cookie
session是存放在服務(wù)器端的,cookie是存放在客戶端的,,我們可以把用戶訪問頁面產(chǎn)生的session放到cookie里面,就是以cookie為中轉(zhuǎn)站,。你訪問web服務(wù)器A,,產(chǎn)生了session然后把它放到cookie里面,當你的請求被分配到B服務(wù)器時,,服務(wù)器B先判斷服務(wù)器有沒有這個session,,如果沒有,再去看看客戶端的cookie里面有沒有這個session,,如果也沒有,,說明session真的不存,如果cookie里面有,,就把cookie里面的sessoin同步到服務(wù)器B,,這樣就可以實現(xiàn)session的同步了。
說明:這種方法實現(xiàn)起來簡單,,方便,,也不會加大數(shù)據(jù)庫的負擔,但是如果客戶端把cookie禁掉了的話,,那么session就無從同步了,,這樣會給網(wǎng)站帶來損失;cookie的安全性不高,,雖然它已經(jīng)加了密,,但是還是可以偽造的。

2)session存在數(shù)據(jù)庫(MySQL)中
PHP可以配置將session保存在數(shù)據(jù)庫中,,這種方法是把存放session的表和其他數(shù)據(jù)庫表放在一起,,如果mysql也做了集群的話,每個mysql節(jié)點都要有這張表,,并且這張session表數(shù)據(jù)表要實時同步,。
但是要注意的是:
用數(shù)據(jù)庫來同步session,會加大數(shù)據(jù)庫的IO,,增加數(shù)據(jù)庫的負擔,。而且數(shù)據(jù)庫讀寫速度較慢,不利于session的適時同步,。

3)session存在memcache或者redis中
memcache可以做分布式,,php配置文件中設(shè)置存儲方式為memcache,這樣php自己會建立一個session集群,,將session數(shù)據(jù)存儲在memcache中,。
特別說明:
以這種方式來同步session,,不會加大數(shù)據(jù)庫的負擔,并且安全性比用cookie大大的提高,,把session放到內(nèi)存里面,,比從文件中讀取要快很多。但是memcache把內(nèi)存分成很多種規(guī)格的存儲塊,,有塊就有大小,,這種方式也就決定了,memcache不能完全利用內(nèi)存,,會產(chǎn)生內(nèi)存碎片,,如果存儲塊不足,還會產(chǎn)生內(nèi)存溢出,。

4)采用nginx中的ip_hash機制
nginx中的ip_hash技術(shù)能夠?qū)⒛硞€ip的請求定向到同一臺后端web機器中,,這樣一來這個ip下的某個客戶端和某個后端web機器就能建立起穩(wěn)固的session。
也就是說,,ip_hash機制能夠讓某一客戶機在相當長的一段時間內(nèi)只訪問固定的后端的某臺真實的Web服務(wù)器,,這樣會話就會得以保持,我們在網(wǎng)站頁面進行l(wèi)ogin的時候,,
就不會在后面的web服務(wù)器之間跳來跳去了,,自然也不會出現(xiàn)登陸一次后網(wǎng)站又提醒你沒有登陸需要重新登陸的情況;

ip_hash是在upstream配置中定義的:

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upstream nginx.example.com {
   server 192.168.74.235:80;
   server 192.168.74.236:80;
   ip_hash;
}
server {
   listen 80;
   location / {
      proxy_pass
      http://nginx.example.com;
    }
}

ip_hash是容易理解的,,但是因為僅僅能用ip這個因子來分配后端web,,因此ip_hash是有缺陷的,不能在一些情況下使用:
a)nginx不是最前端的服務(wù)器,。
ip_hash要求nginx一定是最前端的服務(wù)器,,否則nginx得不到正確ip,就不能根據(jù)ip作hash,。譬如使用的是squid為最前端,,那么nginx取ip時只能得到squid的服務(wù)器ip地址,用這個地址來作分流是肯定錯亂的,。
b)nginx的后端還有其它方式的負載均衡,。
假如nginx后端又有其它負載均衡,將請求又通過另外的方式分流了,,那么某個客戶端的請求肯定不能定位到同一臺session應(yīng)用服務(wù)器上,。這么算起來,nginx后端只能直接指向應(yīng)用服務(wù)器,,或者再搭一個squid,,然后指向應(yīng)用服務(wù)器。最好的辦法是用 location作一次分流,,將需要session的部分請求通過ip_hash分流,,剩下的走其它后端去,。

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----------------------------順便說一下之前線上用過的nginx負載均衡中的session共享處理方案----------------------------
用的就是上面第三站方式,將session存放在memcached里面,。
公司的一些網(wǎng)站頁面(LNMP框架)涉及到登陸需求(有sessionID),,用到了memcache緩存服務(wù),將php的sessionID緩存到memcache里面,。
將sessionID放在memcache里后,,會加快頁面訪問速度,頁面訪問飛快,!
如果memcache里面存放的只是sessionID,而沒有其他業(yè)務(wù),,那么memcache服務(wù)器的內(nèi)存消耗就不大,!
首先保障php擴展模塊里要支持memcached功能(即一定要安裝php的memcached擴展模塊)
[root@huanqiu vhosts]# /Data/app/php5.5.1/bin/php -m
[PHP Modules]
..........
memcached
...........
遇到問題:
在遷移網(wǎng)站業(yè)務(wù)的過程中(遷移后使用的是新的memcache機器)
由于php.ini和代碼中的memcache連接信息沒有及時修改或者沒有完全修改過來,導致遷移后的頁面訪問速度有點緩慢,,有點卡,!
最后仔細排查,把所有有關(guān)memcache連接信息的配置都改過來了,,遷移后的頁面訪問速度就正常了,!
1)
首先部署三臺memcache服務(wù)器,主機名分別是memcache1.server ,,memcache2.server ,,memcache3.server ,啟動相應(yīng)的端口,。
注意,,不用業(yè)務(wù)應(yīng)用到的memcache服務(wù)端口不能沖突。
比如:業(yè)務(wù)A用到memcache1-3.server服務(wù)器的11021,11022,11023端口,,業(yè)務(wù)B就用到了memcache1-3.server的11031,11032,11033端口
部署memcache集群服務(wù)
yum安裝即可,,部署三臺memcache1,memcache2,,memcache3
啟動相應(yīng)緩存端口
[root@memcache2 ~]# ps -ef|grep memcache
root      6139     1  0 May30 ?        00:00:05 /usr/bin/memcached -d -m 512 -p 11021 -u root -c 4096 -P  /var/lib/memcache/logs/memcached_11021.pid
root      6184     1  0 May30 ?        00:00:05 /usr/bin/memcached -d -m 512 -p 11022  -u root -c 4096 -P /var/lib/memcache/logs/memcached_11022.pid
root      6198     1  0 May30 ?        00:00:05 /usr/bin/memcached -d -m 512 -p 11023 -u root -c 4096 -P  /var/lib/memcache/logs/memcached_11023.pid
root      6214     1  0 May30 ?        00:00:05 /usr/bin/memcached -d -m 512 -p 11031 -u root -c 4096 -P  /var/lib/memcache/logs/memcached_11031.pid
root      6229     1  0 May30 ?        00:00:05 /usr/bin/memcached -d -m 512 -p 11032 -u root -c 4096 -P  /var/lib/memcache/logs/memcached_11032.pid
root      6244     1  0 May30 ?        00:00:05 /usr/bin/memcached -d -m 512 -p 11033 -u root -c 4096 -P  /var/lib/memcache/logs/memcached_11033.pid
將上面的程序添加到開機啟動/etc/rc.local里面
2)在業(yè)務(wù)機器上應(yīng)用memcache緩存
     a)比如業(yè)務(wù)A
     首先在相應(yīng)的業(yè)務(wù)服務(wù)器上的/etc/hosts里設(shè)置主機映射(如果能ping通memcache機器的內(nèi)網(wǎng),,就用內(nèi)網(wǎng))
     #vim /etc/hosts
      192.168.1.23  memcache1.server 
      192.168.1.24  memcache2.server
      192.168.1.25  memcache3 .server 
     首先在php的php.ini里面設(shè)置memcache緩存
    #vim /Data/app/php/etc/php.ini
       ...............
       [Session]
       session.save_handler = memcached
       session.save_path = "memcache1.server :11021,memcache2.server :11022,memcache3.server :11023"
     
     然后重啟php服務(wù)
  
     最后在相應(yīng)的代碼程序里使用memcache緩存,比如:
     # vim  main.php
     $config['params']['erp_host']   = 'http://www.';
                //以下是memcache配置,,把相應(yīng)的參數(shù)都換成相應(yīng)環(huán)境下的
                        $config['components']['cache']['class'] = 'system.caching.CMemCache';
                        $config['components']['cache']['useMemcached'] = 'true';
                        $config['components']['cache']['keyPrefix'] = '';
                        $config['components']['cache']['hashKey'] = false;
                        $config['components']['cache']['serializer'] = false;
                        $config['components']['cache']['servers'][0]['host'] = 'memcache1.server';
                        $config['components']['cache']['servers'][0]['port'] = 11021;
                        $config['components']['cache']['servers'][0]['weight'] = 10;
...........................
     b)業(yè)務(wù)B
     在相應(yīng)業(yè)務(wù)服務(wù)器的/etc/hosts里設(shè)置主機映射(如果能ping通memcache機器的內(nèi)網(wǎng),,就用內(nèi)網(wǎng))
     #vim /etc/hosts
      192.168.1.23  memcache1.server 
      192.168.1.24  memcache2.server
      192.168.1.25  memcache3 .server 
     首先在php的php.ini里面設(shè)置memcache緩存
    #vim /Data/app/php/etc/php.ini
       ...............
       [Session]
       session.save_handler = memcached
       session.save_path = "memcache1.server :11031,memcache2.server :11032,memcache3.server :11033"
     
     然后重啟php服務(wù)
  
     最后在相應(yīng)的代碼程序里使用memcache緩存,比如:
     # vim  main.php
     $config['params']['erp_host']   = 'http://erp.';
                //以下是memcache配置,,把相應(yīng)的參數(shù)都換成相應(yīng)環(huán)境下的
                        $config['components']['cache']['class'] = 'system.caching.CMemCache';
                        $config['components']['cache']['useMemcached'] = 'true';
                        $config['components']['cache']['keyPrefix'] = '';
                        $config['components']['cache']['hashKey'] = false;
                        $config['components']['cache']['serializer'] = false;
                        $config['components']['cache']['servers'][0]['host'] = 'memcache1.server';
                        $config['components']['cache']['servers'][0]['port'] = 11031;
                        $config['components']['cache']['servers'][0]['weight'] = 10;
.............................................
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清理memcache緩存的方法:
1)
默認memcache會監(jiān)聽11221端口,,如果想清空服務(wù)器上memecache的緩存,大家一般使用的是:
telnet localhost 11211
flush_all
2)同樣也可以使用:
echo "flush_all" | nc localhost 11211
使用flush_all 后并不是刪除memcache上的key,,而是置為過期

------------------------------------php.ini中關(guān)于session屬性的相關(guān)設(shè)置-------------------------------------
1)
session.use_cookies:是否在客戶端用 cookie 來存放會話 ID,,1是開啟 ,,0是關(guān)閉
若session.use_cookies = 1
sessionid在客戶端采用的存儲方式,置1代表使用cookie記錄客戶端的sessionid,,同時,,$_COOKIE變量里才會有$_COOKIE[‘PHPSESSIONID’]這個元素存在

一般腳本語言都會原生支持“session機制”,如PHP程序配置:
設(shè)置php.ini的session.use_trans_sid = 1,,PHP自動在URL里傳遞session id
設(shè)置php.ini的session.use_cookies = 1,,使用cookie在客戶端保存session id

2)
session.auto start:
將php.ini中的如下選項配置修改即可:
session.auto_start=0
修改成
sessioin.auto_start=1
開啟session.auto_start
優(yōu)點在于,任何時候都不會因忘記執(zhí)行session_start()或session_start()在程序里的位置不對,,而導致錯誤,;
缺點在于,如果你使用的是第三方代碼,,則必須刪去其中的全部 session_start(),,否則將不能得到正確的結(jié)果。

3)
session的內(nèi)容存在文件里的話,文件在哪兒?
如果不指定, Linux下默認在 "/tmp"目錄,。
線上在php.ini配置文件了做了指定,,session內(nèi)容存放在memcache緩存里。
默認session內(nèi)容是存儲在文件里的,,即session.save_handler = files
但是我們線上是設(shè)置將session內(nèi)容保存到memcache里的

線上環(huán)境下的配置:
[Session]
; Handler used to store/retrieve data.
; http:///session.save-handler
;session.save_handler = files
session.save_handler = memcached
session.save_path = "memcache1.huanqiu.com:11311,memcache1.huanqiu.com:11312,memcache2.huanqiu.com:11311,memcache2.huanqiu.com:11312"

4)
session的生命周期的設(shè)置
a)session的默認生命周期是多久?
答:關(guān)閉瀏覽器就失效
原因:因為session_id存在于cookie,而默認情況,cookie關(guān)閉瀏覽器即失敗.
b)如何設(shè)置session生命周期為30分鐘呢?
在php.ini文件里設(shè)置session.cookie_lifetime = 1800

線上生產(chǎn)環(huán)境下設(shè)置的是7天,,生命周期是一周
; Lifetime in seconds of cookie or, if 0, until browser is restarted.
; http:///session.cookie-lifetime
session.cookie_lifetime = 604800

5)
session的名字
; Name of the session (used as cookie name).
; http:///session.name
session.name = PHPSESSID

------------------------------------------session與cookie的簡單區(qū)別-----------------------------------------
session和cookie本質(zhì)上確實是兩個東西,但cookie同時也是session id的載體,,cookie保存session id,。
1)cookie數(shù)據(jù)存放在客戶的瀏覽器上,session數(shù)據(jù)放在服務(wù)器上,。
session保存在服務(wù)器端與瀏覽器設(shè)置無關(guān),,cookie在客戶端并受瀏覽器設(shè)置限制。
cookie是在你的電腦上保存的,session是在服務(wù)器上的. 也就是說你換一個電腦你的cookie就不起作用了, 而session只要你的瀏覽器不關(guān)就還能訪問到. 通常的都是兩者結(jié)合著用的. cookie的話你自己就可以通過對瀏覽器的設(shè)置禁用掉.這樣就不起作用了

2)cookie不是很安全,,別人可以分析存放在本地的cookie并進行cookie欺騙,,考慮到安全應(yīng)當使用session。
session是服務(wù)器端緩存,,cookie是客戶端緩存,。
cookie機制采用的是在客戶端保持狀態(tài)的方案,而session機制采用的是在服務(wù)器端保持狀態(tài)的方案

3)session會在一定時間內(nèi)保存在服務(wù)器上,。當訪問增多,,會比較占用你服務(wù)器的性能,考慮到減輕服務(wù)器性能方面,,應(yīng)當使用cookie,。
session是服務(wù)器保持客戶端狀態(tài)信息的方案,一般是保存在服務(wù)器中的一塊內(nèi)存中,session超時時間在服務(wù)器端進行設(shè)置,。
cookie是客戶端保持用戶信息的方案,,一般是文件形式保存,cookie清空時間是在客戶端瀏覽器設(shè)置,。
從開發(fā)角度說,,session信息可以通過技術(shù)方案寫到客戶端保存,cookie中的用戶信息,,也可以在用戶訪問該網(wǎng)站時,,通過技術(shù)手段自動更新用戶的session信息。

4單個cookie保存的數(shù)據(jù)不能超過4K,,很多瀏覽器都限制一個站點最多保存20個cookie,。

5建議:將登陸信息等重要信息存放為session;其他信息如果需要保留,,可以放在cookie中

-------------------------------------------開啟session功能----------------------------------------
開啟session功能是很重要的,,比如下面一個場景:某個網(wǎng)站程序在測試服務(wù)器上調(diào)試,首頁是ok的,,但一到后臺去登錄就登錄不進去,起初懷疑是rewrite規(guī)則沒有寫對,,后排查就是因為session功能沒有打開引起的,!
那么session應(yīng)該如何開啟?
1)編輯php.ini配置文件
session.save_path=文件夾路徑      指向任意一個有寫權(quán)限的目錄就行了.
register_globals = On           打開全局變量,如果不打開,你就這樣用$_SESSION['sessioname'];但是我本人從來沒成功過.
2)重啟php服務(wù)即可(如果是lamp模式,,就重啟apache)

-----------------------------------------看一個linux下Session丟失的案例分析----------------------------------------
由于各種原因需要進行代碼遷移,,遷移后重新搭建php環(huán)境,運行代碼,。最后在登錄頁面時發(fā)現(xiàn)后臺不能訪問,,會直接返回到登錄頁面,接著對代碼進行測試,,沒有報任何錯誤,,最后排查是因為跳轉(zhuǎn)時session丟失造成的!那么session如何會丟失呢,?
發(fā)現(xiàn)造成這個原因有這幾種:
a)session存儲路徑(目錄)不存在,,自然就無法生成session臨時文件
b)session存儲路徑下有沒有權(quán)限,如果沒有,,也就不可能存儲session數(shù)據(jù)
c)能正常存session數(shù)據(jù),,但session存入后被清空

嘗試解決的措施:
a)在項目根目錄下創(chuàng)建phpinfo.php文件,在文件中寫入phpinfo(),運行此文件,,查看頁面,,就可以找到session的存儲路徑,
b)在服務(wù)器上查找session存儲路徑是否存在,不存在創(chuàng)建存儲目錄,,并分配權(quán)限,,如果有session存儲路徑,就查看其是否有權(quán)限,,沒有就分配權(quán)限,,
c)是否是第三個原因,可在phpinfo.php頁面中查找date.timezone是否設(shè)置不對,,然后在php.ini配置文件中找到date.timezone進行配置

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需要清楚知道的:
1)上面在php.ini文件里將session.save_handler修改為memcached,,即表示將php的session信息存放到memcache里(前提是安裝了memcached擴展),然后在session.save_path處配置連接memcache信息,。如:
session.save_handler = memcached
session.save_path = "memcache1.huanqiu.com:11311,memcache1.huanqiu.com:11312,memcache2.huanqiu.com:11311,memcache2.huanqiu.com:11312"

注意:
帶d的memcached擴展,,則session.save_path配置連接的時候不需要加tcp://
如果是不帶d的memcache擴展,則session.save_path配置連接的時候需要加tcp://

2)如果將session.save_handler修改為redis,,即表示將php的session信息存放到redis里(前提是安裝了php的phpredis擴展),,然后在session.save_path處配置redis的connect 地址。如下:
session.save_handler = redis
session.save_path = "tcp://127.0.0.1:6379"
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