负载均衡中使用 Redis 实现共享 Session

最近在研究Web架构方面的知识,包括数据库读写分离,Redis缓存和队列,集群,以及负载均衡(LVS),今天就来先学习下我在负载均衡中遇到的问题,那就是session共享的问题。

一、负载均衡

负载均衡:把众多的访问量分担到其他的服务器上,让每个服务器的压力减少。

通俗的解释就是:把一项任务交由一个开发人员处理总会有上限处理能力,这时可以考虑增加开发人员来共同处理这项任务,多人处理同一项任务时就会涉及到调度问题,即任务分配,这和多线程理念是一致的。nginx在这里的角色相当于任务分配者。

如我们第一次访问 www.baidu.com这个域名,可能会对应这个IP111.13.101.208的服务器,然后第二次访问,IP可能会变为111.13.101.209的服务器,这就是百度采用了负载均衡,一个域名对应多个服务器,将访问量分担到其他的服务器,这样很大程度的减轻了每个服务器上访问量。

负载均衡中使用 Redis 实现共享 Session

但是,这里有一个问题,如果我们登录了百度的一个账号,如网页的百度网盘,但是每次有可能请求的是不同的服务器,我们知道每个服务器都会有自己的会话session,所以会导致用户每次刷新网页又要重新登录,这是非常糟糕的体验,因此,根据以上问题,希望session可以共享,这样就可以解决负载均衡中同一个域名不同服务器对应不同session的问题。

二、Redis介绍

目前多服务器的共享session,用的最多的是redis。

关于Redis的基础知识,可以看我之前的博文Redis开发学习。

再简单的梳理下:

1.redis是key-value的存储系统,属于非关系型数据库

2.特点:支持数据持久化,可以让数据在内存中保存到磁盘里(memcached:数据存在内存里,如果服务重启,数据会丢失)

3.支持5种数据类型:string,hash,list,set,zset

4.两种文件格式(即数据持久化)

  1. RDB(全量数据):多长时间/频率,把内存中的数据刷到磁盘中,便于下次读取文件时进行加载。

  2. AOF(增量请求):类似mysql的二进制日志,不停地把对数据库的更改语句记录到日志中,下次重启服务,会根据二进制日志把数据重写一次,加载到内存里,实现数据持久化

5.存储

  1. 内存存储

  2. 磁盘存储(RDB)

  3. log文件(AOF)

三、实现的核心思想

首先要明确session和cookie的区别。浏览器端存的是cookie每次浏览器发请求到服务端是http 报文头是会自动加上你的cookie信息的。服务端拿着用户的cookie作为key去存储里找对应的value(session)。

同一域名下的网站的cookie都是一样的。所以无论几台服务器,无论请求分配到哪一台服务器上同一用户的cookie是不变的。也就是说cookie对应的session也是唯一的。

所以,这里只要保证多台业务服务器访问同一个redis服务器(或集群)就行了。

四、PHP会话session配置改为Redis

我们可以看到PHP默认的的session配置使用文件形式保存在服务器临时目录中,我们需要Redis作为保存session的驱动,所以,这里需要对配置文件进行修改,PHP的自定义会话机制改为Redis。

负载均衡中使用 Redis 实现共享 Session

这里有三种修改方式:

1.修改配置文件php.ini

找到配置文件 php.ini,修改为下面内容,保存并重启服务

  1. session.save_handler = redis

  2. session.save_path = "tcp://127.0.0.1:6379"

2.代码中动态配置修改

直接在代码中加入以下内容:

  1. ini_set("session.save_handler", "redis");

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

注:如果配置文件redis.conf里设置了连接密码requirepass,save_path需要这样写tcp://127.0.0.1:6379?auth=authpwd ,否则保存session的时候会报错。

测试:

  1. <?php

  2. //ini_set("session.save_handler", "redis");

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

  4. session_start;

  5. //存入session

  6. $_SESSION['class'] = array('name' => 'toefl', 'num' => 8);

  7. //连接redis

  8. $redis = new redis;

  9. $redis->connect('127.0.0.1', 6379);

  10. //检查session_id

  11. echo 'session_id:' . session_id . '<br/>';

  12. //redis存入的session(redis用session_id作为key,以string的形式存储)

  13. echo 'redis_session:' . $redis->get('PHPREDIS_SESSION:' . session_id) . '<br/>';

  14. //php获取session值

  15. echo 'php_session:' . json_encode($_SESSION['class']);

3.自定义会话机制

使用 session_set_save_handle方法自定义会话机制,网上发现了一个封装非常好的类,我们可以直接使用这个类来实现我们的共享session操作。

  1. <?php

  2. class redisSession{

  3. /**

  4. * 保存session的数据库表的信息

  5. */

  6. private $_options = array(

  7. 'handler' => , //数据库连接句柄

  8. 'host' => ,

  9. 'port' => ,

  10. 'lifeTime' => ,

  11. 'prefix' => 'PHPREDIS_SESSION:'

  12. );

  13. /**

  14. * 构造函数

  15. * @param $options 设置信息数组

  16. */

  17. public function __construct($options=array){

  18. if(!class_exists("redis", false)){

  19. die("必须安装redis扩展");

  20. }

  21. if(!isset($options['lifeTime']) || $options['lifeTime'] <= 0){

  22. $options['lifeTime'] = ini_get('session.gc_maxlifetime');

  23. }

  24. $this->_options = array_merge($this->_options, $options);

  25. }

  26. /**

  27. * 开始使用该驱动的session

  28. */

  29. public function begin{

  30. if($this->_options['host'] === ||

  31. $this->_options['port'] === ||

  32. $this->_options['lifeTime'] ===

  33. ){

  34. return false;

  35. }

  36. //设置session处理函数

  37. session_set_save_handler(

  38. array($this, 'open'),

  39. array($this, 'close'),

  40. array($this, 'read'),

  41. array($this, 'write'),

  42. array($this, 'destory'),

  43. array($this, 'gc')

  44. );

  45. }

  46. /**

  47. * 自动开始回话或者session_start开始回话后第一个调用的函数

  48. * 类似于构造函数的作用

  49. * @param $savePath 默认的保存路径

  50. * @param $sessionName 默认的参数名,PHPSESSID

  51. */

  52. public function open($savePath, $sessionName){

  53. if(is_resource($this->_options['handler'])) return true;

  54. //连接redis

  55. $redisHandle = new Redis;

  56. $redisHandle->connect($this->_options['host'], $this->_options['port']);

  57. if(!$redisHandle){

  58. return false;

  59. }

  60. $this->_options['handler'] = $redisHandle;

  61. // $this->gc;

  62. return true;

  63. }

  64. /**

  65. * 类似于析构函数,在write之后调用或者session_write_close函数之后调用

  66. */

  67. public function close{

  68. return $this->_options['handler']->close;

  69. }

  70. /**

  71. * 读取session信息

  72. * @param $sessionId 通过该Id唯一确定对应的session数据

  73. * @return session信息/空串

  74. */

  75. public function read($sessionId){

  76. $sessionId = $this->_options['prefix'].$sessionId;

  77. return $this->_options['handler']->get($sessionId);

  78. }

  79. /**

  80. * 写入或者修改session数据

  81. * @param $sessionId 要写入数据的session对应的id

  82. * @param $sessionData 要写入的数据,已经序列化过了

  83. */

  84. public function write($sessionId, $sessionData){

  85. $sessionId = $this->_options['prefix'].$sessionId;

  86. return $this->_options['handler']->setex($sessionId, $this->_options['lifeTime'], $sessionData);

  87. }

  88. /**

  89. * 主动销毁session会话

  90. * @param $sessionId 要销毁的会话的唯一id

  91. */

  92. public function destory($sessionId){

  93. $sessionId = $this->_options['prefix'].$sessionId;

  94. // $array = $this->print_stack_trace;

  95. // log::write($array);

  96. return $this->_options['handler']->delete($sessionId) >= 1 ? true : false;

  97. }

  98. /**

  99. * 清理绘画中的过期数据

  100. * @param 有效期

  101. */

  102. public function gc($lifeTime){

  103. //获取所有sessionid,让过期的释放掉

  104. //$this->_options['handler']->keys("*");

  105. return true;

  106. }

  107. //打印堆栈信息

  108. public function print_stack_trace

  109. {

  110. $array = debug_backtrace ;

  111. //截取用户信息

  112. $var = $this->read(session_id);

  113. $s = strpos($var, "index_dk_user|");

  114. $e = strpos($var, "}authId|");

  115. $user = substr($var,$s+14,$e-13);

  116. $user = unserialize($user);

  117. //print_r($array);//信息很齐全

  118. unset ( $array [0] );

  119. if(!empty($user)){

  120. $traceInfo = $user['id'].'|'.$user['user_name'].'|'.$user['user_phone'].'|'.$user['presona_name'].'++++++++++++++++n';

  121. }else{

  122. $traceInfo = '++++++++++++++++n';

  123. }

  124. $time = date ( "y-m-d H:i:m" );

  125. foreach ( $array as $t ) {

  126. $traceInfo .= '[' . $time . '] ' . $t ['file'] . ' (' . $t ['line'] . ') ';

  127. $traceInfo .= $t ['class'] . $t ['type'] . $t ['function'] . '(';

  128. $traceInfo .= implode ( ', ', $t ['args'] );

  129. $traceInfo .= ")n";

  130. }

  131. $traceInfo .= '++++++++++++++++';

  132. return $traceInfo;

  133. }

  134. }

在你的项目入口处调用上边的类:上边的方法等于是重写了session写入文件的方法,将数据写入到了Redis中。

初始化文件 init.php

  1. <?php

  2. require_once("redisSession.php");

  3. $handler = new redisSession(array(

  4. 'host' => "127.0.0.1",

  5. 'port' => "6379"

  6. ));

  7. $handler->begin;

  8. // 这也是必须的,打开session,必须在session_set_save_handler后面执行

  9. session_start;

测试 test.php

  1. <?php

  2. // 引入初始化文件

  3. include("init.php");

  4. $_SESSION['isex'] = "Hello";

  5. $_SESSION['sex'] = "Corwien";

  6. // 打印文件

  7. print_r($_SESSION);

  8. // ( [sex] => Corwien [isex] => Hello )

在Redis客户端使用命令查看我们的这条数据是否存在:

  1. 27.0.0.1:6379> keys *

  2. 1) "first_key"

  3. 2) "mylist"

  4. 3) "language"

  5. 4) "mytest"

  6. 5) "pragmmer"

  7. 6) "good"

  8. 7) "PHPREDIS_SESSION:29a111bcs120sv48ibmmjqdag4"

  9. 8) "user:1"

  10. 9) "counter:__rand_int__"

  11. 10) "key:__rand_int__"

  12. 11) "tutorial-list"

  13. 12) "id:1"

  14. 13) "name"

  15. 127.0.0.1:6379> get PHPREDIS_SESSION:29a111bcs120sv48ibmmjqdag4

  16. "sex|s:7:"Corwien";isex|s:5:"Hello";"

  17. 127.0.0.1:6379>

我们可以看到,我们的数据被保存在了Redis端了,键为: PHPREDIS_SESSION:29a111bcs120sv48ibmmjqdag4.

原文始发于:负载均衡中使用 Redis 实现共享 Session