Session共享与Sticky模式：优化Web应用性能

在分布式Web应用程序中，会话（Session）管理是确保用户状态在整个服务集群中保持一致的关键。随着应用规模的扩大和用户基数的增长，如何高效地处理会话数据成为了开发者面临的一个重要课题。本文将探讨两种常用的会话管理策略——Session共享与Sticky模式，并讨论它们各自的适用场景及实现方式。

什么是Session？

首先，我们需要了解什么是Session。简单来说，Session是一种用于存储特定用户会话所需信息的方法。它使得服务器能够在一段时间内记住用户的动作和偏好设置，比如登录状态、购物车内容等。然而，在分布式环境中，由于请求可能被路由到不同的服务器实例上，传统的基于内存的Session管理方式面临着挑战。

Session 共享服务器

Session共享指的是所有参与服务的节点都能访问相同的会话数据。这通常通过将Session数据存储在一个中心化的存储系统中来实现，如Redis、Memcached或数据库。

MSM 介绍

注意：当前MSM不支持 tomcat11版本

MSM（memcached session manager）提供将Tomcat的session保持到memcached或Redis的程序，可以实现高可用。
项目早期托管在google code，目前在Github。
github 网站链接：https://github.com/magro/memcached-session-manager

支持Tomcat的 6.x、7.x、8.x、9.x
Tomcat的Session管理类，Tomcat版本不同

• memcached-session-manager-2.3.2.jar
• memcached-session-manager-tc8-2.3.2.jar

Session数据的序列化、反序列化类

• 官方推荐kyro
• 在webapp中WEB-INF/lib/下

驱动类

• memcached(spymemcached.jar)
• Redis(jedis.jar)

安装

参考链接
https://github.com/magro/memcached-session-manager/wiki/SetupAndConfiguration
将spymemcached.jar、memcached-session-manage、kyro相关的jar文件都放到Tomcat的lib目录中去，这个目录是 $CATALINA_HOME/lib/，对应本次安装就是/usr/local/tomcat/lib。

kryo-3.0.3.jar
asm-5.2.jar
objenesis-2.6.jar
reflectasm-1.11.9.jar
minlog-1.3.1.jar
kryo-serializers-0.45.jar
msm-kryo-serializer-2.3.2.jar
memcached-session-manager-tc8-2.3.2.jar
spymemcached-2.12.3.jar
memcached-session-manager-2.3.2.jar

Sticky 模式

Sticky 模式工作原理

sticky 模式即前端tomcat和后端memcached有关联(粘性)关系
参考文档
https://github.com/magro/memcached-session-manager/wiki/SetupAndConfiguration

对于最简单的集成，你只需要安装一个 tomcat（6、7、8 或 9）和一个 memcached 或 Redis（或支持 memcached 协议的 s.th）。 
在您的生产环境中，您可能会有多个 tomcat，并且还应该在不同的硬件上提供多个 memcached 节点。
或者，您可以将会话数据存储在 Redis 中，而不是 memcached 中。
你可以使用粘性会话和非粘性会话，memcached-session-manager （msm） 支持两种作模式。以下描述显示了一个具有粘性会话的设置示例，其中安装了两个 tomcat 实例和两个 memcached 实例。
Tomcat-1 （t1） 将主要将其会话存储在运行在另一台机器上的 memcached-2 （m2） 中（m2 是 t1 的常规节点）。
仅当 m2 不可用时，t1 才会将其会话存储在 memcached-1 中（m1，m1 是 t1 的 failoverNode）。
使用此配置，当计算机 1（服务 t1 和 m1）崩溃时，会话不会丢失。
下面非常好的 ASCII 图片展示了这种设置。<t1>   <t2>. \ / ..  X  .. / \ .
<m1>   <m2>

t1和m1部署可以在一台主机上，t2和m2部署也可以在同一台。
当新用户发请求到Tomcat1时, Tomcat1生成session返回给用户的同时,也会同时发给memcached2备份。即Tomcat1 session为主session，memcached2 session为备用session，使用memcached相当于备份了一份Session。
如果Tomcat1发现memcached2 失败，无法备份Session到memcached2，则将Sessoin备份存放在memcached1中。

配置过程

下载相关jar包

下载相关jar包，参考下面官方说明的下载链接
https://github.com/magro/memcached-session-manager/wiki/SetupAndConfiguration
tomcat和memcached相关包

修改tomcat配置

修改 $CATALINA_HOME/conf/context.xml 特别注意，t1配置中为failoverNodes=“n1”， t2配置为failoverNodes=“n2”

#以下是sticky的配置
<Context>...<Manager className="de.javakaffee.web.msm.MemcachedBackupSessionManager"memcachedNodes="n1:192.168.1.80:11211,n2:192.168.1.70:11211"failoverNodes="n1"requestUriIgnorePattern=".*\.(ico|png|gif|jpg|css|js)$"transcoderFactoryClass="de.javakaffee.web.msm.serializer.kryo.KryoTranscoderFactory"/></Context>

配置说明

memcachedNodes="n1:host1.yourdomain.com:11211,n2:host2.yourdomain.com:11211"memcached的节点: n1、n2只是别名，可以重新命名。
failoverNodes 为故障转移节点，n1是备用节点，n2是主存储节点。
另一台Tomcat将此处的n1改为n2，其主节点是n1，备用节点是n2

实战案例 1：tomcat和memcached集成在一台主机

环境准备
时间同步，确保NTP或Chrony服务正常运行
防火墙规则
禁用SELinux 三台主机

192.168.1.60 nginx nginx
192.168.1.70 tomcat1 jdk21,tomcat10,memcached1.6.24
192.168.1.80 tomcat2 jdk21,tomcat10,memcached1.6.24

配置 Nginx 充当 Proxy

[root@nginx conf.d]#cat tomcat.conf 
upstream tomcat {server 192.168.1.70:8080;server 192.168.1.80:8080;
}
server {listen 80;server_name www.caoge.com;location / {proxy_pass http://tomcat;
}
}
[root@nginx conf.d]#systemctl restart nginx.service 

配置 Memcached

在 tomcat1 上配置 memcached

[root@tomcat1 ~]#apt -y install memcached
[root@tomcat1 ~]#vim /etc/memcached.conf 
#-l 127.0.0.1
#-l ::1
[root@tomcat1 ~]#systemctl restart memcached.service 

在 tomcat2 上配置 memcached

[root@tomcat2 ~]#apt -y install memcached
[root@tomcat2 ~]#vim /etc/memcached.conf 
#-l 127.0.0.1
#-l ::1
[root@tomcat2 ~]#systemctl restart memcached.service 

配置 Tomcat

[root@tomcat1 conf]#vim context.xml
......