Nginx 负载均衡解决后端 SESSION 单点问题

小渣渣

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需求：使用 Nginx 搭建反向代理，负责所有请求的调度，后端为 ASP.NET MVC 开发，并且部署到多台不同的服务器，形成了一个后端集群，由于是老项目，有大量地方使用 session 来保存信息，由于 session 默认是保存到服务器的内存中，所有服务器无法共享 session 信息，导致有些请求会无法正确处理。就会出现如下问题：





ASP.NET 网站可以参考如下：

asp.net session共享（通过StateServer方式）
https://www.itsvse.com/thread-6613-1-1.html

.Net分布式架构：基于Redis的Session共享
https://www.itsvse.com/thread-5189-1-1.html

常用的解决方案如下：

使用数据库存储 SESSION

既然每个服务器都需要使用同一个session，那么我们可以将session存放在同一个数据库里面，每次访问的时候，我们去数据库check一下是否有这个session或者这个session是否过期，然后就可以进行多台服务器的session同步了；

优点：使用这种方法简单、方便，很容易上手操作；

缺点：使用数据库来同步session，会加大数据库的IO，增加数据库的负担；同时，每次访问都需要拦截请求、查询数据库，导致多一层访问的业务层以及浪费读取数据库session时间；


使用 Memcache 或 Redis 等缓存机制存放 SESSION

使用memcache或者redis等分布式缓存机制存放session数据，是现在很多大型项目负载均衡同步session的热门方案；它的原理是项目都使用的是同一个地方的memcache或者redis的缓存，当用户登录的时候，会把session存放在缓存里面，之后不管访问的是项目的那一台服务器，都会从同一个地方去获取session缓存，这样就很轻松实现了session同步；

优点：用缓存来同步session，不会加大数据库的负担，也不用手动去判断session是否存在或过期，省去部分业务逻辑，同时，由于redis等缓存是存放于服务器端，安全性也大大提高；

缺点：memcache或redis把内存分成很多种规格的存储块，有块就有大小，这种方式也就决定了，memcache或redis不能完全利用内存，会产生内存碎片，如果存储块不足，还会产生内存溢出。

利用 Nginx 中 ip_hash 模式

这种技术也称会话保持，nginx中的ip_hash技术能够将某个ip的请求固定到同一台后端应用服务器，这样一来这个ip下的某个客户端和某个后端就能建立起稳固的session。

（但是也有一个弊端，如果运营商网络比较波动不稳定，出口 ip 是动态的，这种方式就会有问题。）

测试方式，基于 docker 开启两个站点，需要在 /data/testsite/a 和 /data/testsite/b 目录下面分别新建 index.html 文件，命令如下：

作者加班熬夜写的，代码回复可见。

通过浏览器访问如下图：



基于 docker 新建一个 nginx 容器，在不使用 ip_hash 技术的情况下，请求可以打到不同的后端服务器，如下图：



使用 ip_hash 技术，新建 /data/testsite/nginx.conf 文件，配置如下：

作者加班熬夜写的，代码回复可见。

docker 启动命令如下：

作者加班熬夜写的，代码回复可见。

（基于 cookie 的会话保持，可以查阅 sticky 模块，略）

Nginx 配置：http://nginx.org/en/docs/http/ngx_http_upstream_module.html

（完）