Linux集群/分布式环境下session处理的五种策略详解

让我来详细讲解一下Linux集群/分布式环境下session处理的五种策略。

一、背景

在Linux集群/分布式环境下，实现session一致性是面临的一大挑战。本文将介绍5种实现session一致性的策略。

二、五种策略

1. cookie

cookie是一种常见的实现session的方式。应用程序会在响应中设置一个cookie标头，该cookie包含session ID，然后在以后的请求中将cookie发送回服务器以提供session ID。cookie必须被浏览器支持，并且不能存储敏感数据。

然而，使用cookie存在一些问题。例如，如果用户禁用了cookie，那么应用程序将无法提供session ID。另外，cookie也可能因为网络或其他原因丢失，导致session信息丢失。

示例：在PHP中，可以使用session_start功能来开启session，会在访问页面时自动设置cookie。例如：

<?php
session_start();
$_SESSION['username'] = 'John Doe';
?>

2. URL重写

URL重写是另一种实现session的方式。在这种情况下，应用程序会将session ID追加到每个URL的末尾。服务器会读取URL中包含的session ID，并在后续请求中使用它。

与cookie相比，URL重写的优点是不依赖于浏览器。但是，URL重写可能使URL变得很长，容易出错，也可能造成安全隐患（例如，如果有人意识到这是一个session ID，他们可能会尝试通过直接访问URL来伪造身份）。

示例：在Java Servlet中，可以使用response.encodeURL方法来为URL添加session ID。例如：

String url = response.encodeURL("http://example.com/?page=1");
response.sendRedirect(url);

3. 将session存储在数据库中

将session存储在数据库中是一种可靠的方式，可以确保session ID和关联的数据在所有服务器之间共享。在这种情况下，应用程序不会在用户的计算机上存储任何信息，因此可以确保数据的安全性。

但是，将session存储在数据库中可能会导致性能问题，在特定情况下，可能会产生系统负载压力。此外，存储和检索session数据可能需要一些开销。

示例：在Python中，可以使用flask_session扩展来将session存储在数据库中。例如：

from flask import Flask, session
from flask_session import Session

app = Flask(__name__)
app.config['SESSION_TYPE'] = 'sqlalchemy'
app.config['SESSION_SQLALCHEMY'] = db
Session(app)

session['username'] = 'John Doe'

4. 将session存储在内存中

将session存储在内存中是一种快速而可靠的方式，因为数据不需要写入硬盘。与其他策略相比，存储session数据在内存中的处理速度更快。此外，在内存中存储session数据可能不需要额外的硬件支持。

但是，将session存储在内存中可能会出现以下问题：

• 数据丢失问题
• 向下扩展不容易

示例：在Node.js中，可以使用express-session模块将session数据存储在内存中。例如：

const session = require('express-session');
const app = express();

app.set('trust proxy', 1);
app.use(session({
  secret: 'keyboard cat',
  resave: false,
  saveUninitialized: true,
  cookie: { secure: true },
  store: new MemoryStore()
}));

app.get('/', function(req, res, next) {
  req.session.username = 'John Doe';
});

5. 将session存储在缓存中

将session存储在缓存中是一种高速的方式，可以确保session数据在所有服务器之间共享。与数据库或内存相比，缓存提供更好的性能和可扩展性。此外，缓存服务器通常可以进行分布式部署，以支持更大的负载。

然而，将session存储在缓存中也存在以下问题：

• 与缓存服务器的通信可能会引入额外的网络延迟。
• 缓存存储数据有失真风险。

示例：在Go中，可以使用gorilla/sessions包将session数据存储在缓存中。例如：

import (
  "github.com/gorilla/sessions"
  "github.com/bradfitz/gomemcache/memcache"
)

func main() {
  mc := memcache.New("127.0.0.1:11211")
  store := sessions.NewMemcacheStore(mc, "", []byte("my-secret-key"))

  session, err := store.Get(req, "session-key")
  session.Values["username"] = "John Doe"
  session.Save(req, res)
}

参考

• https://aws.amazon.com/cn/builders-library/achieving-session-consistency-in-a-distributed-web-application/
• https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/HTTP/Cookies
• https://flask-session.readthedocs.io/en/latest/
• https://www.npmjs.com/package/express-session
• https://www.gorillatoolkit.org/pkg/sessions
• https://github.com/bradfitz/gomemcache

以上便是Linux集群/分布式环境下session处理的五种策略，相信对您会有所帮助。