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負載均衡中使用Redis實現共享Session

阿新 • • 發佈：2020-11-14

最近在研究Web架構方面的知識，包括資料庫讀寫分離，Redis快取和佇列，叢集，以及負載均衡（LVS），今天就來先學習下我在負載均衡中遇到的問題，那就是session共享的問題。

一、負載均衡

負載均衡：把眾多的訪問量分擔到其他的伺服器上，讓每個伺服器的壓力減少。

通俗的解釋就是：把一項任務交由一個開發人員處理總會有上限處理能力，這時可以考慮增加開發人員來共同處理這項任務，多人處理同一項任務時就會涉及到排程問題，即任務分配，這和多執行緒理念是一致的。nginx在這裡的角色相當於任務分配者。

如我們第一次訪問www.baidu.com這個域名，可能會對應這個IP111.13.101.208的伺服器，然後第二次訪問，IP可能會變為111.13.101.209

的伺服器，這就是百度採用了負載均衡，一個域名對應多個伺服器，將訪問量分擔到其他的伺服器，這樣很大程度的減輕了每個伺服器上訪問量。

但是，這裡有一個問題，如果我們登入了百度的一個賬號，如網頁的百度網盤，但是每次有可能請求的是不同的伺服器，我們知道每個伺服器都會有自己的會話session，所以會導致使用者每次重新整理網頁又要重新登入，這是非常糟糕的體驗，因此，根據以上問題，希望session可以共享，這樣就可以解決負載均衡中同一個域名不同伺服器對應不同session的問題。

二、Redis介紹

目前多伺服器的共享session，用的最多的是redis。

關於Redis的基礎知識，可以看我之前的博文

Redis開發學習。

再簡單的梳理下：

  1. redis是key-value的儲存系統，屬於非關係型資料庫
  2. 特點：支援資料持久化，可以讓資料在記憶體中儲存到磁盤裡（memcached：資料存在記憶體裡，如果服務重啟，資料會丟失）
  3. 支援5種資料型別：string，hash，list，set，zset
  4. 兩種檔案格式（即資料持久化）
    （1）RDB（全量資料）：多長時間/頻率，把記憶體中的資料刷到磁碟中，便於下次讀取檔案時進行載入。（2）AOF（增量請求）：類似mysql的二進位制日誌，不停地把對資料庫的更改語句記錄到日誌中，下次重啟服務，會根據二進位制日誌把資料重寫一次，載入到記憶體裡，實現資料持久化
  5. 儲存
    （1）記憶體儲存 （2）磁碟儲存（RDB） （3）log檔案（AOF）

三、實現的核心思想

首先要明確session和cookie的區別。瀏覽器端存的是cookie每次瀏覽器發請求到服務端是http 報文頭是會自動加上你的cookie資訊的。服務端拿著使用者的cookie作為key去儲存裡找對應的value(session).

同一域名下的網站的cookie都是一樣的。所以無論幾臺伺服器,無論請求分配到哪一臺伺服器上同一使用者的cookie是不變的。也就是說cookie對應的session也是唯一的。

所以，這裡只要保證多臺業務伺服器訪問同一個redis伺服器(或叢集)就行了。

四、PHP會話session配置改為Redis

我們可以看到PHP預設的的session配置使用檔案形式儲存在伺服器臨時目錄中，我們需要Redis作為儲存session的驅動，所以，這裡需要對配置檔案進行修改，PHP的自定義會話機制改為Redis。

這裡有三種修改方式：

1.修改配置檔案php.ini

找到配置檔案php.ini，修改為下面內容，儲存並重啟服務

session.save_handler = redis
session.save_path = "tcp://127.0.0.1:6379"

2.程式碼中動態配置修改

直接在程式碼中加入以下內容：

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

注：如果配置檔案redis.conf裡設定了連線密碼requirepass，save_path需要這樣寫tcp://127.0.0.1:6379?auth=authpwd ，否則儲存session的時候會報錯。

測試：

<?php
//ini_set("session.save_handler", "redis");
//ini_set("session.save_path", "tcp://127.0.0.1:6379");

session_start();

//存入session
$_SESSION['class'] = array('name' => 'toefl', 'num' => 8);

//連線redis
$redis = new redis();
$redis->connect('127.0.0.1', 6379);

//檢查session_id
echo 'session_id:' . session_id() . '<br/>';

//redis存入的session（redis用session_id作為key,以string的形式儲存）
echo 'redis_session:' . $redis->get('PHPREDIS_SESSION:' . session_id()) . '<br/>';

//php獲取session值
echo 'php_session:' . json_encode($_SESSION['class']);

3.自定義會話機制

使用session_set_save_handle方法自定義會話機制，網上發現了一個封裝非常好的類，我們可以直接使用這個類來實現我們的共享session操作。

<?php
class redisSession{
    /**
     * 儲存session的資料庫表的資訊
     */
    private $_options = array(
        'handler' => null, //資料庫連線控制代碼
        'host' => null,
        'port' => null,
        'lifeTime' => null,
        'prefix'   => 'PHPREDIS_SESSION:'
    );

    /**
     * 建構函式
     * @param $options 設定資訊陣列
     */
    public function __construct($options=array()){
        if(!class_exists("redis", false)){
            die("必須安裝redis擴充套件");
        }
        if(!isset($options['lifeTime']) || $options['lifeTime'] <= 0){
            $options['lifeTime'] = ini_get('session.gc_maxlifetime');
        }
        $this->_options = array_merge($this->_options, $options);
    }

    /**
     * 開始使用該驅動的session
     */
    public function begin(){
        if($this->_options['host'] === null ||
           $this->_options['port'] === null ||
           $this->_options['lifeTime'] === null
        ){
            return false;
        }
        //設定session處理函式
        session_set_save_handler(
            array($this, 'open'),
            array($this, 'close'),
            array($this, 'read'),
            array($this, 'write'),
            array($this, 'destory'),
            array($this, 'gc')
        );
    }
    /**
     * 自動開始回話或者session_start()開始回話後第一個呼叫的函式
     * 類似於建構函式的作用
     * @param $savePath 預設的儲存路徑
     * @param $sessionName 預設的引數名，PHPSESSID
     */
    public function open($savePath, $sessionName){
        if(is_resource($this->_options['handler'])) return true;
        //連線redis
        $redisHandle = new Redis();
        $redisHandle->connect($this->_options['host'], $this->_options['port']);
        if(!$redisHandle){
            return false;
        }

        $this->_options['handler'] = $redisHandle;
//        $this->gc(null);
        return true;

    }

    /**
     * 類似於解構函式，在write之後呼叫或者session_write_close()函式之後呼叫
     */
    public function close(){
        return $this->_options['handler']->close();
    }

    /**
     * 讀取session資訊
     * @param $sessionId 通過該Id唯一確定對應的session資料
     * @return session資訊/空串
     */
    public function read($sessionId){
        $sessionId = $this->_options['prefix'].$sessionId; 
        return $this->_options['handler']->get($sessionId);
    }

    /**
     * 寫入或者修改session資料
     * @param $sessionId 要寫入資料的session對應的id
     * @param $sessionData 要寫入的資料，已經序列化過了
     */
    public function write($sessionId, $sessionData){
        $sessionId = $this->_options['prefix'].$sessionId; 
        return $this->_options['handler']->setex($sessionId, $this->_options['lifeTime'], $sessionData);
    }

    /**
     * 主動銷燬session會話
     * @param $sessionId 要銷燬的會話的唯一id
     */
    public function destory($sessionId){
        $sessionId = $this->_options['prefix'].$sessionId; 
//        $array = $this->print_stack_trace();
//        log::write($array);
        return $this->_options['handler']->delete($sessionId) >= 1 ? true : false;
    }

    /**
     * 清理繪畫中的過期資料
     * @param 有效期
     */
    public function gc($lifeTime){
        //獲取所有sessionid，讓過期的釋放掉
        //$this->_options['handler']->keys("*");
        return true;
    }
    //列印堆疊資訊
    public function print_stack_trace()
    {
        $array = debug_backtrace ();
        //擷取使用者資訊
        $var = $this->read(session_id());
        $s = strpos($var, "index_dk_user|");
        $e = strpos($var, "}authId|");
        $user = substr($var,$s+14,$e-13);
        $user = unserialize($user);
        //print_r($array);//資訊很齊全
        unset ( $array [0] );
        if(!empty($user)){
          $traceInfo = $user['id'].'|'.$user['user_name'].'|'.$user['user_phone'].'|'.$user['presona_name'].'++++++++++++++++\n';
        }else{
          $traceInfo = '++++++++++++++++\n';
        }
        $time = date ( "y-m-d H:i:m" );
        foreach ( $array as $t ) {
            $traceInfo .= '[' . $time . '] ' . $t ['file'] . ' (' . $t ['line'] . ') ';
            $traceInfo .= $t ['class'] . $t ['type'] . $t ['function'] . '(';
            $traceInfo .= implode ( ', ', $t ['args'] );
            $traceInfo .= ")\n";
        }
        $traceInfo .= '++++++++++++++++';
        return $traceInfo;
    }

}

在你的專案入口處呼叫上邊的類：
上邊的方法等於是重寫了session寫入檔案的方法，將資料寫入到了Redis中。

初始化檔案init.php

<?php
require_once("redisSession.php");
$handler = new redisSession(array(
                'host' => "127.0.0.1",
                'port' => "6379"
        ));
$handler->begin();

// 這也是必須的，開啟session，必須在session_set_save_handler後面執行
session_start();

測試 test.php

<?php
// 引入初始化檔案
include("init.php");
$_SESSION['isex'] = "Hello";  
$_SESSION['sex']  = "Corwien";

// 列印檔案
print_r($_SESSION);
// ( [sex] => Corwien [isex] => Hello )

在Redis客戶端使用命令檢視我們的這條資料是否存在：

27.0.0.1:6379> keys *
 1) "first_key"
 2) "mylist"
 3) "language"
 4) "mytest"
 5) "pragmmer"
 6) "good"
 7) "PHPREDIS_SESSION:29a111bcs120sv48ibmmjqdag4"
 8) "user:1"
 9) "counter:__rand_int__"
10) "key:__rand_int__"
11) "tutorial-list"
12) "id:1"
13) "name"
127.0.0.1:6379> get PHPREDIS_SESSION:29a111bcs120sv48ibmmjqdag4
"sex|s:7:\"Corwien\";isex|s:5:\"Hello\";"
127.0.0.1:6379>

我們可以看到，我們的資料被儲存在了Redis端了，鍵為：PHPREDIS_SESSION:29a111bcs120sv48ibmmjqdag4.

轉 ：https://segmentfault.com/a/1190000011558000

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