分布式集群系统下的高可用session解决方案

2016/12/02 21:33
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博客分类: 分布式集群系统 session高可用分布式集群 分布式集群系统下的高可用session解决方案

----guanfuming 20130216 目前,为了使web能适应大规模的访问,需要实现应用的集群部署. 而实现集群部署首先要解决session的统一,即需要实现session的共享机制。

目前,在集群系统下实现session统一的有如下几种方案:

(1) 应用服务器间的session复制共享(如tomcat session共享)

(2) 基于cache DB缓存的session共享

应用服务器间的session复制共享

session复制共享,主要是指集群环境下,多台应用服务器之间同步session,使session保持一致,对外透明。 如果其中一台服务器发生故障,根据负载均衡的原理,web服务器(apache/nginx)会遍历寻找可用节点,分发请求,由于session已同步,故能保证用户的session信息不会丢失。

此方案的不足之处: 技术复杂,必须在同一种中间件之间完成(如:tomcat-tomcat之间).

session复制带来的性能损失会快速增加.特别是当session中保存了较大的对象,而且对象变化较快时, 性能下降更加显著. 这种特性使得web应用的水平扩展受到了限制。

Session内容序列化(serialize),会消耗系统性能。

Session内容通过广播同步给成员,会造成网络流量瓶颈,即便是内网瓶颈。

基于cache DB缓存的session共享

即使用cacheDB存取session信息,应用服务器接受新请求将session信息保存在cache DB中,当应用服务器发生故障时,web服务器(apache/nginx)会遍历寻找可用节点,分发请求,当应用服务器发现session不在本机内存时,则去cache DB中查找,如果找到则复制到本机,这样实现session共享和高可用。 目前有开源的msm用于解决tomcat之间的session共享:Memcached_Session_Manager(MSM) http://code.google.com/p/memcached-session-manager/ 一个高可用的Tomcat session共享解决方案,除了可以从本机内存快速读取Session信息(仅针对黏性Session)外,同时可使用memcached存取Session,以实现高可用。

特性

支持Tomcat6、Tomcat7支持黏性、非黏性Session

无单一故障点

可处理tomcat故障转移

可处理memcached故障转移

插件式session序列化

允许异步保存session,以提升响应速度

只有当session有修改时,才会将session写回memcached

JMX管理&监控

该方案的不足之处:

memcache支持的数据结构比较单一

memcache的内存必须足够大,否则会出现用户session从Cache中被清除

需要定期的刷新缓存

服务器故障时,存在于内存的memcache数据将会丢失

为了解决基于memcache中存在的不足,故提出了下面的一种解决方案:

基于redis缓存的session共享

结合上面的 MSM 思想,由 redis负责 session 数据的存储,而我们自己实现的 session manager 将负责 session 生命周期的管理。 一般的系统架构:

输入图片说明

此架构存在着当redis master故障时, 虽然可以有一到多个备用slave,但是redis不会主动的进行master切换,这时session服务中断。

为了做到redis的高可用,引入了haproxy或者keepalived来解决redis master slave的切换问题。即:

输入图片说明

此体系结构中, redis master出现故障时, 通过haproxy设置redis slave为临时master, redis master重新恢复后, 再切换回去. 此方案中, redis-master 与redis-slave 是双向同步的, 解决目前redis单点问题. 这样保证了session信息在redis中的高可用。

实现此方案: nginx 1 192.168.1.102 tomcat1 1
tomcat2 1 redis-master 1 redis-slave 1 slave1 1 slave2 1 haproxy vip 1

(待续)

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