霜天部落 | 关注LAMP高性能、高并发架构的设计与研究

多服务器共享 SESSION 的解决办法

一、PHP SESSION 的工作原理

在客户端(如浏览器)登录网站时,被访问的 PHP 页面可以使用 session_start() 打开 SESSION,这样就会产生客户端的唯一标识 SESSION ID(此 ID 可通过函数 session_id() 获取/设置)。SESSION ID 可以通过两种方式保留在客户端,使得请求不同的页面时,PHP 程序可以获知客户端的 SESSION ID;一种是将 SESSION ID 自动加入到 GET 的 URL 中,或者 POST 的表单中,默认情况下,变量名为 PHPSESSID;另一种是通过 COOKIE,将 SESSION ID 保存在 COOKIE 中,默认情况下,这个 COOKIE 的名字为 PHPSESSID。这里我们主要以 COOKIE 方式进行说明,因为应用比较广泛。

那么 SESSION 的数据保存在哪里呢?当然是在服务器端,但不是保存在内存中,而是保存在文件或数据库中。默认情况下,php.ini 中设置的 SESSION 保存方式是 files(session.save_handler = files),即使用读写文件的方式保存 SESSION 数据,而 SESSION 文件保存的目录由 session.save_path 指定,文件名以 sess_ 为前缀,后跟 SESSION ID,如:sess_e97665af28a8b1w38fe11afe3b59b51b。文件中的数据即是序列化之后的 SESSION 数据了。如果访问量大,可能产生的 SESSION 文件会比较多,这时可以设置分级目录进行 SESSION 文件的保存,效率会提高很多,设置方法为:

session.save_path=”N;/save_path”

N 为分级的级数,save_path 为开始目录。

当写入 SESSION 数据的时候,PHP 会获取到客户端的 SESSION_ID,然后根据这个 SESSION ID 到指定的 SESSION 文件保存目录中找到相应的 SESSION 文件,不存在则创建之,最后将数据序列化之后写入文件。读取 SESSION 数据是也是类似的操作流程,对读出来的数据需要进行解序列化,生成相应的 SESSION 变量。

二、多服务器同步登录问题的由来

了解了PHP SESSION 的工作原理之后,我们书归正传,看看多服务器同步登录问题的由来。

当网站做大了以后,通常会需要几个服务器,在每个服务器上运行不同的功能模块,同时使用不同的二级域名,而一个整体性强的网站,用户系统是统一的,一套用户名和密码在整个网站的各个模块中都是可以登录使用的。各个服务器共享用户数据是比较容易实现的,只需要在后端放个数据库服务器,各个服务器通过统一接口对用户数据进行访问即可。但还存在一个问题,就是用户在这个服务器登录之后,进入另一个服务器的别的模块时,仍然需要重新登录,这就是一次登录,全部通行的问题,映射到技术上,其实就是各个服务器之间如何实现共享 SESSION 数据的问题。

三、多服务器共享 SESSION 的解决办法

通过了解 SESSION 的工作原理,我们可以发现,在默认情况下,各个服务器会各自分别对同一个客户端产生 SESSION ID,如对于同一个用户浏览器,A 服务器产生的 SESSION ID 是 30de1e9de3192ba6ce2992d27a1b6a0a,而 B 服务器生成的则是 c72665af28a8b14c0fe11afe3b59b51b。另外,PHP 的 SESSION 数据都是分别保存在本服务器的文件系统中。

确定了问题所在之后,就可以着手进行解决了。想要共享 SESSION 数据,那就必须实现两个目标:一个是各个服务器对同一个客户端产生的 SESSION ID 必须相同,并且可通过同一个 COOKIE 进行传递,也就是说各个服务器必须可以读取同一个名为 PHPSESSID 的 COOKIE;另一个是 SESSION 数据的存储方式/位置必须保证各个服务器都能够访问到。简单地说就是多服务器共享客户端的 SESSION ID,同时还必须共享服务器端的 SESSION 数据。

第一个目标的实现其实很简单,只需要对 COOKIE 的域(domain)进行特殊地设置即可,默认情况下,COOKIE 的域是当前服务器的域名/IP 地址,而域不同的话,各个服务器所设置的 COOKIE 是不能相互访问的,如 www.aaa.com 的服务器是不能读写 www.bbb.com 服务器设置的 COOKIE 的。这里我们所说的同一网站的服务器有其特殊性,那就是他们同属于同一个一级域,如:aaa.frosty.com 和 www.frosty.com 都属于域 .frosty.com,那么我们就可以设置 COOKIE 的域为 .frosty.com,这样 aaa.frosty.com、www.frosty.com 等等都可以访问此 COOKIE。这样各个服务器共享同一客户端 SESSION ID 的目的就达到了。

第二个目标的实现可以使用文件共享方式,如 NFS 方式,但设置、操作上有些复杂。我们可以参考先前所说的统一用户系统的方式,即使用数据库来保存 SESSION 数据,这样各个服务器就可以方便地访问同一个数据源,获取相同的 SESSION 数据了。

四、使用数据库保存 SESSION 的代码实现

首先创建数据表,MySQL 的 SQL 语句如下:

CREATE TABLE `sess` (
`sesskey` varchar(32) NOT NULL default ”,
`expiry` bigint(20) NOT NULL default ‘0’,
`data` longtext NOT NULL,
PRIMARY KEY (`sesskey`),
KEY `expiry` (`expiry`)
) TYPE=MyISAM

sesskey 为 SESSION ID,expiry 为 SESSION 过期时间,data 用于保存 SESSION 数据。

默认情况下 SESSION 数据是以文件方式保存,想要使用数据库方式保存,就必须重新定义 SESSION 各个操作的处理函数。PHP 提供了session_set_save_handle() 函数,可以用此函数自定义 SESSION 的处理过程,当然首先要先将 session.save_handler 改成 user,这个可在 PHP 中进行设置:

session_module_name(‘user’);

接下来着重讲一下 session_set_save_handle() 函数,此函数有六个参数:

session_set_save_handler ( string open, string close, string read, string write, string destroy, string gc )

各个参数为各项操作的函数名,这些操作依次是:打开、关闭、读取、写入、销毁、垃圾回收。

PHP 手册中有详细的例子,在这里我们使用 OO 的方式来实现这些操作,详细代码如下:

Close();
		}
		return true;
	}   //end function
	function read($sesskey) {
		global $PHP_SESS_CONN;
		$sql = 'SELECT data FROM sess WHERE sesskey=' . $PHP_SESS_CONN->qstr($sesskey) . ' AND expiry>=' . time();         $rs =& $PHP_SESS_CONN->Execute($sql);
		if ($rs) {
			if ($rs->EOF) {
				return '';
			} else {    
				//读取到对应于 SESSION ID 的 SESSION 数据
				$v = $rs->fields[0];
				$rs->Close();
				return $v;
			}   //end if
		}   //end if
		return '';
	}   //end function
	function write($sesskey, $data) {
		global $PHP_SESS_CONN;
		$qkey = $PHP_SESS_CONN->qstr($sesskey);
		$expiry = time() + PHP_SESS_TIME;    //设置过期时间
		//写入 SESSION
		$arr = array(             
		'sesskey' => $qkey,             
		'expiry'  => $expiry,             
		'data'    => $data);         
		$PHP_SESS_CONN->Replace('sess', $arr, 'sesskey', $autoQuote = true);
		return true;
	}   //end function
	function destroy($sesskey) {
		global $PHP_SESS_CONN;
		$sql = 'DELETE FROM sess WHERE sesskey=' . $PHP_SESS_CONN->qstr($sesskey);         
		$rs =& $PHP_SESS_CONN->Execute($sql);
		return true;
	}   //end function
	function gc($maxlifetime = null) {
		global $PHP_SESS_CONN;
		$sql = 'DELETE FROM sess WHERE expiry<' . time();
		$PHP_SESS_CONN->Execute($sql);         //由于经常性的对表 sess 做删除操作,容易产生碎片,
		//所以在垃圾回收中对该表进行优化操作。
		$sql = 'OPTIMIZE TABLE sess';
		$PHP_SESS_CONN->Execute($sql);
		return true;
	}   //end function
}

//使用 ADOdb 作为数据库抽象层。
require_once('adodb/adodb.inc.php'); //数据库配置项,可放入配置文件中(如:config.inc.php)。
$db_type = 'mysql';
$db_host = '192.168.0.1';
$db_user = 'sess_user';
$db_pass = 'sess_pass';
$db_name = 'sess_db'; //创建数据库连接,这是一个全局变量。
$GLOBALS['PHP_SESS_CONN'] =& ADONewConnection($db_type);
$GLOBALS['PHP_SESS_CONN']->Connect( $db_host, $db_user, $db_pass, $db_name); //初始化 SESSION 设置,必须在 session_start() 之前运行!!
Php_Sess::init();
?>