分布式WEB应用中会话管理的变迁之路

优质博文:IT-BLOG-CN

Session一词直译为"会话",意指有始有终的一系列动作/消息。Session是Web应用蓬勃发展的产物之一,在Web应用中隐含有"面向连接"和"状态保持"两个含义,同时也指代了Web服务器与客户端之间进行状态保持的解决方案。

在Web应用诞生之初,应用服务器不浏览器之间仅仅只是基于HTTP协议进行通信。而HTTP协议是无状态的,也就是说每一个请求之间都是相于独立的,互不关联。但是随着应用业务复杂化,服务器需要按照用户的一系列业务操作向用户提供某些特定的、按需的内容。这时候就需要通过保存用户状态,将用户的请求关联起来。Session管理正是这一问题的解决方案。

早期的Web应用基本都采用的是单体架构,也就是把一个使用了分层架构的Web应用部署在单节点Web服务器上的架构类型。在这种架构中,虽然采用了分层架构,将整个应用分为了表现层、业务逻辑层和数据访问层,每一层各司其职,让Web应用的各个方面都有所改善。但这样的分层只是停留于逻辑上。由于将所有代码部署在单个服务器节点上,随着应用不断迭代开发,单体应用将会发展成巨石型应用,臃肿不堪,难以维护。

在这样的单体架构中,由于所有的用户请求都是由这个唯一的服务器进行响应处理,所以只要把保存了用户信息和状态的Session对象,存放在应用服务器内存里,就能轻松地达到保持用户状态的目的。

随着Web应用的发展,用户访问量和业务复杂度与日俱增,应用的性能和代码的维护难度成为应用的瓶颈,为了突破瓶颈,开发者开始尝试在应用架构中引入负载均衡器,继而演化出了集群和分布式两种架构类型。

集群,是指在多个服务器节点上部署相同的应用,例如上图中的服务器B和C,然后通过负载均衡器的分发功能,把用户请求分发到集群中的任意一个服务器节点上。如果有更大的访问量,只要向集群中增加服务器节点,就能改善压力。集群既能保证应用的高可用,又能提高应用的负载能力。

分布式,是把原来的单体架构应用,通过分而治之的手段,按照业务功能,切分成一些小的模块应用,部署在不同服务器节点上,例如上图中的服务器A和B。然后通过负载均衡器和门户应用整合起来,组成一个完整的应用。

集群和分布式架构中,后端包含了多个服务器节点。当用户进行登录时,登录请求是由其中一个服务器节点进行响应,而后续的用户请求将可能被负载均衡器分发到其他服务器节点,这时候就可能因为这个服务器节点上没有用户Session,导致服务器判定用户是未登录状态,让用户重新登录。

所以,在集群和分布式架构中,必须保证用户进行登陆后,架极中的所有服务器节点都能共享Session数据。常用的Session管理方案有如下3种:

1、将Session对象保存在Cookie,然后存放在浏览器端。每次浏览器向服务器发送请求的时候,都会把整个Session对象放在请求里一起发送到服务器,以此来实现Session共享。这样的方案实现起来特别方便,但是由于Cookie的存储容量比较小,所以这个方案只适用于Session数据量小的场景。

2、Session复制。部分应用服务器能够支持Session复制功能,例如Tomcat。用户可以通过修改配置文件,让应用服务器进行Session复制,保持每一个服务节点的Session数据达到一致。但是这个方案的实现依赖于应用服务器。当应用被大量用户访问时,每个服务器都需要有一部分内存用来存放Session,同时因为大量Session通过网路传输进行复制,将会卙用网络资源,迓可能因为网络延迟导致程序异常。

3、Session粘滞。利用负载均衡器的分发能力,将同一浏览器上同一用户的请求,都定向发送到固定服务器上,让这个服务器处理诠用户的所有请求,这样只要这个服务器上保存了用户Session,就能保讷用户的状态一致性。但是这个方案依赖于负载均衡器,而丏只适用于横向扩展的集群场景,不能满赼分布式场景。

4、Session集中管理。这边我简单介绍一下Spring Session。Spring Session是Spring提供的一套Session管理方案,通过一个SessionFilter将所有访问应用的请求都拦截下来,然后使用Request包装类接管Session管理。将session从web容器中拦截下来后,Session会被存储在独立的存储服务器中。目前支持多种形式的session存储器:Redis、Database、MogonDB等。当request进入web容器,根据request获取session时,由Spring Session负责存存储器中获取session,如果存在则返回,如果不存在则创建并持久化至存储器中。Spring Session不与应用服务器耦合,能适用于常规服务器。同时还提供了在浏览器下对同一应用存储多个 Session等功能。

相关推荐
xiao-xiang10 分钟前
jenkins-通过api获取所有job及最新build信息
前端·servlet·jenkins
小张认为的测试12 分钟前
Liunx上Jenkins 持续集成 Java + Maven + TestNG + Allure + Rest-Assured 接口自动化项目
java·ci/cd·jenkins·maven·接口·testng
m0_7482455218 分钟前
冯诺依曼架构和哈佛架构的主要区别?
微服务·云原生·架构
C语言魔术师27 分钟前
【小游戏篇】三子棋游戏
前端·算法·游戏
Channing Lewis40 分钟前
flask常见问答题
后端·python·flask
蘑菇丁41 分钟前
ansible批量生产kerberos票据,并批量分发到所有其他主机脚本
java·ide·eclipse
Channing Lewis42 分钟前
如何保护 Flask API 的安全性?
后端·python·flask
匹马夕阳2 小时前
Vue 3中导航守卫(Navigation Guard)结合Axios实现token认证机制
前端·javascript·vue.js
呼啦啦啦啦啦啦啦啦2 小时前
【Redis】持久化机制
java·redis·mybatis