net core+Redis+IIS+nginx实现Session共享

.Net Core Web Api实践（二）.net core+Redis+IIS+nginx实现Session共享

 

前言：虽说公司app后端使用的是.net core+Redis+docker+k8s部署的，但是微信公众号后端使用的是IIS部署的，虽说公众号并发量不大，但领导还是使用了负载均衡，所以在介绍docker+k8s实现分布式Session共享之前，就先介绍一下IIS+nginx实现Session共享的方案，两者其实区别不大，所以这篇着重介绍方案，下篇介绍测试的区别以及填坑的方式。

1、环境准备

操作系统：Windows10

IIS：需要安装模块

VS2019、本地Redis数据库、ngnix（windows版）

2、Session共享的简易说明

下图简要说明了负载均衡通过轮询方式，将同一个客户端请求发送到不同的站点下，操作的Session应该是同一个。

3、添加测试项目

虽然个人认为本来WebApi中使用Session本身就是一种不合理的设计，但这是旧项目迁移需要保留的历史逻辑，所以只能硬着头皮寻找对应的解决方案了。

在VS2019中添加一个.net core 的WebApi项目，使用Session的话需要添加以下配置。

Startup.cs类中，ConfigureServices方法添加services.AddSession();  Configure方法中添加app.UseSession();  注意要放到UseMVC方法前面。

测试代码如下，添加testController类，在Get1方法中设置Session，记录当前时间，Get2方法中读取Session

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[Route("[action]")]     [ApiController]     public class testController : ControllerBase     {         // GET: api/test         [HttpGet]         public IEnumerable<string> Get()         {                        return new string[] { "value1", "value2", HttpContext.Connection.LocalIpAddress.ToString(), HttpContext.Connection.LocalPort.ToString()};         }           // GET: api/test/5         [HttpGet]         public string Get1(int temp1)         {             if (string.IsNullOrEmpty(HttpContext.Session.GetString("qqq")))             {                 HttpContext.Session.SetString("qqq", DateTime.Now.ToString());             }             return HttpContext.Connection.LocalIpAddress.ToString() + "|" + HttpContext.Connection.LocalPort.ToString();         }           [HttpGet]         public string Get2(int temp1, int temp2)         {                        return HttpContext.Connection.LocalIpAddress.ToString() + "|" + HttpContext.Connection.LocalPort.ToString() + "|" + HttpContext.Session.GetString("qqq");         }     }

4、发布.net core项目到IIS　　

（1）右键项目点击发布

 （2）记录下发布路径，并在IIS中新增两个站点，指向该路径，并设置不同的端口号

 

记得把应用程序池中改为无托管代码

 

5、nginx配置负载均衡

下载地址：http://nginx.org/

配置方式：

（1）找到nginx的安装路径，打开nginx.conf文件

（2）添加upstream配置，配置用于负载均衡轮询的站点，即上一步骤中添加的两个站点

（3）配置location节点，注意proxy_pass与upstream中配置的名称保持一致。

（4）启动ngnix，用cmd命令指定nginx的安装目录，然后start nginx

 

6、在没有做Session共享方案的情况下进行测试

浏览器分别输入http://localhost:7665/Get1与http://localhost:7665/Get2，由于ip是一样的，所以没有参考必要，不停刷新http://localhost:7665/Get1，最后看到的端口号在7666与7667之间不停的来回切换，说明nginx的轮询是成功的。当然这里只是为了实现session共享做的负载均衡，所以把负载均衡放在了同一台服务器上进行配置，感兴趣的同学可以使用不同服务器配置负载均衡，并用压力测试工具测试站点在配置负载均衡的吞吐能力，后面有机会我可以单独介绍这部分内容。

 

测试结果：

1、过程：  请求http://localhost:7665/Get1，请求分发到站点7667，设置了Session；

请求http://localhost:7665/Get2，请求分发到站点7666，读取不到该Session；

再次请求Get2，请求分发到站点7667，可以读取到Session。

结论：说明负载均衡的两个站点之间不会读取同一个Session，也就是说Session不会共享。

2、 过程： 再次请求Get1，请求分发到站点7666；

再次请求Get2，请求分发到站点7667，读取不到该Session；

再次请求Get2，请求分发到站点7666，可以读取到Session，且session值被刷新。

结论：因为nginx每次都将请求分发到另外一站点，且session没有共享，所以string.IsNullOrEmpty(HttpContext.Session.GetString("qqq"))总是true，然后session都会被刷新，另一个站点的session就丢失了（这里的丢失应该是刷新session后产生了新的cookie值，导致原来的session无法读取，感兴趣的同学还可以用Fiddler跟踪记录下Get1产生cookie值，然后在Get2请求时带上cookie进行验证）。

7、使用Redis将Session存放在Redis服务器

（1）在Startup.cs文件中，ConfigureServices方法加入以下代码

services.Configure<CookiePolicyOptions>(options =>
            {
                // This lambda determines whether user consent for non-essential cookies is needed for a given request.
                options.CheckConsentNeeded = context => false; //这里要改为false，默认是true，true的时候session无效
                options.MinimumSameSitePolicy = Microsoft.AspNetCore.Http.SameSiteMode.None;
            });
            
            services.AddDataProtection(configure =>
            {
                configure.ApplicationDiscriminator = "wxweb";
            })
            .SetApplicationName("wxweb")
            .AddKeyManagementOptions(options =>
            {
                //配置自定义XmlRepository
                options.XmlRepository = new SessionShare();
            });

            #region 使用Redis保存Session
            // 这里取连接字符串 
            services.AddDistributedRedisCache(option =>
            {
                //redis 连接字符串
                option.Configuration = Configuration.GetValue<string>("RedisConnectionStrings");
                //redis 实例名
                option.InstanceName = "Wx_Session";
            });

            //添加session 设置过期时长分钟  
            //var sessionOutTime = con.ConnectionConfig.ConnectionRedis.SessionTimeOut;
            services.AddSession(options =>
            {
                options.IdleTimeout = TimeSpan.FromSeconds(Convert.ToDouble(8 * 60 * 60)); //session活期时间
                options.Cookie.HttpOnly = true;//设为httponly
            });
            #endregion

简要说明：

services.Configure<CookiePolicyOptions>是为了可以使用cookie

SetApplicationName("wxweb")是为了保证不同站点下的应用程序名称是一致的。

options.XmlRepository = new SessionShare();是为了保证不同站点下应用程序使用的machinekey是一样的，详情见https://www.cnblogs.com/newP/p/6518918.html

AddDistributedRedisCache是一个官方的拓展组件，用户将session保存在redis中。

RedisConnectionStrings是Redis连接字符串

（2）SessionShare的实现如下

public class SessionShare : IXmlRepository
    {
        private readonly string keyContent =
@"自己的machinekey";

        public virtual IReadOnlyCollection<XElement> GetAllElements()
        {
            return GetAllElementsCore().ToList().AsReadOnly();
        }

        private IEnumerable<XElement> GetAllElementsCore()
        {
            yield return XElement.Parse(keyContent);
        }
        public virtual void StoreElement(XElement element, string friendlyName)
        {
            if (element == null)
            {
                throw new ArgumentNullException(nameof(element));
            }
            StoreElementCore(element, friendlyName);
        }

        private void StoreElementCore(XElement element, string filename)
        {
        }
    }

（3）再次进行发布

8、添加Session共享方案以后进行测试

测试结果：无论Get1刷新多少次，Get2都能拿到Session值，且Session没有被刷新（当前时间没有变化），即Session共享成功。

总结：以前总是看别人的文章了解Session共享，这次自己从配置负载均衡到解决Session共享从头到尾走了一遍，所以记录了下来。下篇文章我会介绍AddDistributedRedisCached在并发量较高时timeout的解决方案。

参考文章（同时感谢这些大佬的文章提供的帮助）

1、【nginx】配置Nginx实现负载均衡

2、Session分布式共享 = Session + Redis + Nginx