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;

        # Load configuration files for the default server block.
        include /etc/nginx/default.d/*.conf;

        location / {
            proxy_pass http://tomcatTest;
        }

        error_page 404 /404.html;
            location = /40x.html {
        }

        error_page 500 502 503 504 /50x.html;
            location = /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
"/xac/xed/x00/x05sr/x00Dcom.orangefunction.tomcat.redissessions.SessionSerializationMetadataB/xd9/xd9/xf7v/xa2/xdbL/x03/x00/x01[/x00/x15sessionAttributesHasht/x00/x02[Bxpw/x14/x00/x00/x00/x10}/xc8/xc9/xcf/xf6/xc3/xb5Y/xc7/x0c/x8eF/xa5/xfaQ/xe8xsr/x00/x0ejava.lang.Long;/x8b/xe4/x90/xcc/x8f#/xdf/x02/x00/x01J/x00/x05valuexr/x00/x10java.lang.Number/x86/xac/x95/x1d/x0b/x94/xe0/x8b/x02/x00/x00xp/x00/x00/x01c/xb4j/x94/x12sq/x00~/x00/x03/x00/x00/x01c/xb4j/x94/x12sr/x00/x11java.lang.Integer/x12/xe2/xa0/xa4/xf7/x81/x878/x02/x00/x01I/x00/x05valuexq/x00~/x00/x04/x00/x00/a/bsr/x00/x11java.lang.Boolean/xcd r/x80/xd5/x9c/xfa/xee/x02/x00/x01Z/x00/x05valuexp/x01q/x00~/x00/nsq/x00~/x00/x03/x00/x00/x01c/xb4j/x94*t/x00 1131499E5A65DE1591152465E7B24B1Fsq/x00~/x00/a/x00/x00/x00/x01t/x00/x03keyt/x00/x05valuew/b/x00/x00/x01c/xb4j/x94/x12"

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。