Nginx+Tomcat关于Session的管理

前言

Nginx+Tomcat对Session的管理一直有了解，但是一直没有实际操作一遍，本文从最简单的安装启动开始，通过实例的方式循序渐进的介绍了几种管理session的方式。

nginx安装配置

1.安装nginx

[root@localhost ~]# yum install nginx

提示报如下错误：

No package nginx available.

解决办法安装epel：EPEL是企业版 Linux 附加软件包的简称，EPEL是一个由Fedora特别兴趣小组创建、维护并管理的，针对 红帽企业版 Linux(RHEL)及其衍生发行版(比如 CentOS、Scientific Linux、Oracle Enterprise Linux)的一个高质量附加软件包项目；

[root@localhost ~]# yum install epel-release

安装完之后，即可成功安装nginx；

2.启动、停止nginx

先进入nginx的目录

[root@localhost nginx]# cd /usr/sbin/

执行命令

./nginx 开启
./nginx -s stop  使用kill命令强制杀掉进程
./nginx -s quit  待nginx进程处理任务完毕进行停止
./nginx -s reload

nginx+tomcat负载均衡

1.准备2个tomcat，分别指定端口为8081，8082

drwxr-xr-x. 9 root root      4096 May  7 14:16 apache-tomcat-7.0.88_8081
drwxr-xr-x. 9 root root      4096 May  7 14:16 apache-tomcat-7.0.88_8082

修改webapps/ROOT的index.jsp，方便测试

<%
if(request.getSession().getAttribute("key")==null){
   out.println("key is null,ready init.....");   
   request.getSession().setAttribute("key","value");
}else{
   out.println("key is not null,key="+request.getSession().getAttribute("key"));  
}
%>
<br> 
sessionID:<%=session.getId()%>   
<br>   
sessionCreateTime:<%= session.getCreationTime() %>
<br>
<% 
out.println("tomcat port 8081");   
%> 

最后的输出在两个tomcat下面指定各自的端口号8081和8082

2.nginx配置负载均衡(默认策略)

修改/etc/nginx/下面的nginx.conf

upstream tomcatTest {
server 127.0.0.1:8081; #tomcat-8081
server 127.0.0.1:8082; #tomcat-8082
}

server {
listen 80 default_server;
listen [::]:80 default_server;
server_name _;
root /usr/share/nginx/html;

<span class="hljs-comment"># Load configuration files for the default server block.</span>
<span class="hljs-attribute">include</span> /etc/nginx/default.d/<span class="hljs-regexp">*.conf</span>;

<span class="hljs-attribute">location</span> / {
    <span class="hljs-attribute">proxy_pass</span> http://tomcatTest;
}

<span class="hljs-attribute">error_page</span> <span class="hljs-number">404</span> /<span class="hljs-number">404</span>.html;
    <span class="hljs-attribute">location</span> = /40x.html {
}

<span class="hljs-attribute">error_page</span> <span class="hljs-number">500</span> <span class="hljs-number">502</span> <span class="hljs-number">503</span> <span class="hljs-number">504</span> /50x.html;
    <span class="hljs-attribute">location</span> = /50x.html {
}

}

此处配置的负载均衡策略是默认的轮询策略，nginx还支持其他策略包括：ip_hash、weight、fair(第三方)、url_hash(第三方)；
默认策略每个web请求按时间顺序逐一分配到不同的后端服务器，这种情况下每次请求都会创建一个新的session，下面做简单测试:
第一次请求http://ip/

key is null,ready init..... 
sessionID:E7A9782DED29FF04E21DF94078CB4F62 
sessionCreateTime:1527732911441
tomcat port 8082

第二次刷新http://ip/

key is null,ready init..... 
sessionID:7812E8E21DBB74CC7FBB75A0DFF2E9CB 
sessionCreateTime:1527732979810
tomcat port 8081

第三次刷新http://ip/

key is null,ready init..... 
sessionID:8895F41E299785A21995D5F8BB734B86 
sessionCreateTime:1527733011878
tomcat port 8082

可以发现每次都产生一个新的session，而且消息按时间顺序逐一分配到不同的后端服务器，一般需要保持session会话的网站都不允许出现每次请求都产生一个session；

3.nginx配置负载均衡(黏性Session)

每个请求按访问ip的hash结果分配，这样每个访客固定访问一个后端服务器，可以解决session的问题；nginx可以通过在upstream模块配置ip_hash来实现黏性Session；

upstream tomcatTest {
     ip_hash;
     server 127.0.0.1:8081;   #tomcat-8081
     server 127.0.0.1:8082;   #tomcat-8082
}

下面做简单测试:
第一次请求http://ip/

key is null,ready init..... 
sessionID:859BADFB09A4ECEAEC5257F518C228A0 
sessionCreateTime:1527734181450
tomcat port 8081

第二次刷新http://ip/

key is not null,key=value 
sessionID:859BADFB09A4ECEAEC5257F518C228A0 
sessionCreateTime:1527734181450
tomcat port 8081

第三次刷新http://ip/

key is not null,key=value 
sessionID:859BADFB09A4ECEAEC5257F518C228A0 
sessionCreateTime:1527734181450
tomcat port 8081

可以发现第一次请求设置了key=value,后面每次都能获取到key值，sessionId没有改变，tomcat也没有改变，实现了黏性Session；
此时可以把port=8081的tomcat停掉，然后再观察
第四次刷新http://ip/

key is null,ready init..... 
sessionID:3C15FE2C8E8A9DCDC6EAD48180B78B80 
sessionCreateTime:1527735994476
tomcat port 8082

第五次刷新http://ip/

key is not null,key=value 
sessionID:3C15FE2C8E8A9DCDC6EAD48180B78B80 
sessionCreateTime:1527735994476
tomcat port 8082

可以发现消息转发到了tomcat-8082，并且session丢失，重新创建了新的session；
如何让这种情况session不丢失，也有两种方案：Session复制和Session共享；Session共享从扩展性，性能方面都更加好，下面重点介绍一下Session共享如何实现；

nginx+tomcat实现Session共享

Session共享思想就是把session保存到一个公共的地方，用的时候再从里面取出来，具体这个公共的地方可以是：redis，db，memcached等，下面已redis为实例

1.redis安装配置

yum install redis

安装完成以后配置文件/etc/redis.conf
启动redis服务端

redis-server /etc/redis.conf

启动客户端

redis-cli

2.Tomcat引入依赖的jar

$TOMCAT_HOME/lib添加如下jar包

<dependency>
    <groupId>com.bluejeans</groupId>
    <artifactId>tomcat-redis-session-manager</artifactId>
    <version>2.0.0</version>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>redis.clients</groupId>
    <artifactId>jedis</artifactId>
    <version>2.5.2</version>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.apache.commons</groupId>
    <artifactId>commons-pool2</artifactId>
    <version>2.2</version>
</dependency>

3.Tomcat修改配置

修改$TOMCAT_HOME/conf目录下的context.xml文件

<Valve className="com.orangefunction.tomcat.redissessions.RedisSessionHandlerValve" />
<Manager className="com.orangefunction.tomcat.redissessions.RedisSessionManager"
         host="localhost"
         port="6379"
         database="0"
         maxInactiveInterval="60"/>

Tomcat提供了一个开放的session管理和持久化的org.apache.catalina.session.ManagerBase，继承这个抽象类并做一些简单的配置，即可让你的session管理类接管Tomcat的session读取和持久化，这里使用的是tomcat-redis-session-manager来管理session；
RedisSessionManager继承于org.apache.catalina.session.ManagerBase类，对session的相关操作都在此类中；

4.测试

第一次请求http://ip/

key is null,ready init..... 
sessionID:1131499E5A65DE1591152465E7B24B1F 
sessionCreateTime:1527740273682
tomcat port 8081

第二次刷新http://ip/

key is not null,key=value 
sessionID:1131499E5A65DE1591152465E7B24B1F 
sessionCreateTime:1527740273682
tomcat port 8081

将tomcat-8081停掉， 第三次刷新http://ip/

key is not null,key=value 
sessionID:1131499E5A65DE1591152465E7B24B1F 
sessionCreateTime:1527740273682
tomcat port 8082

可以发现此时消息已经转发到tomcat-8082节点了，但是session没有改变，同时key也可以获取到值；

5.查看redis

[root@localhost ~]# redis-cli
127.0.0.1:6379> keys *
1) "1131499E5A65DE1591152465E7B24B1F"
127.0.0.1:6379> get 1131499E5A65DE1591152465E7B24B1F
"xacxedx00x05srx00Dcom.orangefunction.tomcat.redissessions.SessionSerializationMetadataBxd9xd9xf7vxa2xdbLx03x00x01[x00x15sessionAttributesHashtx00x02[Bxpwx14x00x00x00x10}xc8xc9xcfxf6xc3xb5Yxc7x0cx8eFxa5xfaQxe8xsrx00x0ejava.lang.Long;x8bxe4x90xccx8f#xdfx02x00x01Jx00x05valuexrx00x10java.lang.Numberx86xacx95x1dx0bx94xe0x8bx02x00x00xpx00x00x01cxb4jx94x12sqx00~x00x03x00x00x01cxb4jx94x12srx00x11java.lang.Integerx12xe2xa0xa4xf7x81x878x02x00x01Ix00x05valuexqx00~x00x04x00x00asrx00x11java.lang.Booleanxcd rx80xd5x9cxfaxeex02x00x01Zx00x05valuexpx01qx00~x00
sqx00~x00x03x00x00x01cxb4jx94*tx00 1131499E5A65DE1591152465E7B24B1Fsqx00~x00ax00x00x00x01tx00x03keytx00x05valuewx00x00x01cxb4jx94x12"

可以发现redis里面已经存放了session对象，并且使用sessionId作为key值，存放了session的二进制数据；

总结

本文简单介绍了Nginx整合Tomcat，以及Nginx的负载均衡策略，用实例的方式展示了默认策略和ip_hash策略对session的管理；最后介绍了使用session共享的方式来解决前两种方式对session管理的弊端；后续继续了解Tomcat是如何将session读取和持久化交给其他系统管理的，session更新是否实时，序列化方案，有效期等问题。

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