（基础） --- php session原理和多台服务器session共享问题

PHP SESSION原理

我们知道，session是在服务器端保持用户会话数据的一种方法，对应的cookie是 在客户端保持用户数据。HTTP协议是一种无状态协议，服务器响应完之后就失去了与浏览器的联系，最早，Netscape将cookie引入浏览器，使得 数据可以客户端跨页面交换，那么服务器是如何记住众多用户的会话数据呢？
首先要将客户端和服务器端建立一一联系，每个客户 端都得有一个唯一标识，这样服务器才能识别出来。建议唯一标识的方法有两种：cookie或者通过GET方式指定。默认配置的PHP使用session的 时会建立一个名叫”PHPSESSID”的cookie（可以通过php.ini修改session.name值指定），如果客户端禁用cookie,你 也可以指定通过GET方式把session id传到服务器（修改php.ini中session.use_trans_sid等参数）。
我们查看服务器端session.save_path目录会发现很多类似sess_vv9lpgf0nmkurgvkba1vbvj915这样的文件，这个 其实就是session id “vv9lpgf0nmkurgvkba1vbvj915″对应的数据。真相就在这里，客户端将session id传递到服务器，服务器根据session id找到对应的文件，读取的时候对文件内容进行反序列化就得到session的值，保存的时候先序列化再写入。
事实就是这样，所以如果服务器不支持session或者你想自定义session，完全可以DIY，通过PHP的uniqid生成永不重复的session id，然后找个地方存储session的内容即可。

使用session之前为什么必须先执行session_start()？

了解的原理之后，所谓的session其实就是客户端一个session id服务器端一个session file，新建session之前执行session_start()是告诉服务器要种一个cookie以及准备好session文件，要不然你的 session内容怎么存；读取session之前执行session_start()是告诉服务器，赶紧根据session id把session文件反序列化。
只有一个session函数可以在session_start()之前执行，session_name()：读取或指定session名称（比如默认的就是”PHPSESSID”），这个当然要在session_start之前执行。

session影响系统性能 ？

session 在大访问量网站上确实影响系统性能，影响性能的原因之一由文件系统设计造成，在同一个目录下超过10000个文件时，文件的定位将非常耗时，PHP支持 session目录hash，我们可以通过修改php.ini中session.save_path = “2;/path/to/session/dir”，那么session将存储在两级子目录中，每个目录有16个子目录[0~f]，不过好像PHP session不支持创建目录，你需要事先把那么些目录创建好 。
还有一个问题就是小文件的效率问题，一般我们的 session数据都不会太大（1～2K），如果有大量这样1～2K的文件在磁盘上，IO效率肯定会很差，PHP手册上建议使用Reiserfs文件系 统，不过Reiserfs的前景堪忧，Reiserfs的作者把媳妇给杀了，SuSE也抛弃了Reiserfs。
其实还有很多中 存储session的方式，可以通过php -i|grep “Registered save handlers”查看，比如Registered save handlers => files user sqlite eaccelerator可以通过文件、用户、sqlite、eaccelerator来存，如果服务器装了memcached，还有会mmcache的 选项。当然还有很多，比如MySQL、PostgreSQL等等。都是不错的选择。

PHP服务器有多台，用nginx做负载均衡，这样同一个IP访问同一个页面会被分配到不同的服务器上，如果session不同步的话，就会出现很多问题，比如说最常见的登录状态，下面提供了几种方式来解决session共享的问题：

1、不使用session，换用cookie

session是存放在服务器端的，cookie是存放在客户端的，我们可以把用户访问页面产生的session放到cookie里面，就是以cookie为中转站。你访问web服务器A，产生了session然后把它放到cookie里面，当你的请求被分配到B服务器时，服务器B先判断服务器有没有这个session，如果没有，再去看看客户端的cookie里面有没有这个session，如果也没有，说明session真的不存，如果cookie里面有，就把cookie里面的sessoin同步到服务器B，这样就可以实现session的同步了。

说明：这种方法实现起来简单，方便，也不会加大数据库的负担，但是如果客户端把cookie禁掉了的话，那么session就无从同步了，这样会给网站带来损失；cookie的安全性不高，虽然它已经加了密，但是还是可以伪造的。

2、session存在数据库（MySQL等）中

PHP可以配置将session保存在数据库中，这种方法是把存放session的表和其他数据库表放在一起，如果mysql也做了集群了话，每个mysql节点都要有这张表，并且这张session表的数据表要实时同步。

说明：用数据库来同步session，会加大数据库的IO，增加数据库的负担。而且数据库读写速度较慢，不利于session的适时同步。

3、session存在memcache或者Redis中

memcache可以做分布式，php配置文件中设置存储方式为memcache，这样php自己会建立一个session集群，将session数据存储在memcache中。

说明：以这种方式来同步session，不会加大数据库的负担，并且安全性比用cookie大大的提高，把session放到内存里面，比从文件中读取要快很多。但是memcache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。

4、nginx中的ip_hash技术能够将某个ip的请求定向到同一台后端，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，ip_hash是在upstream配置中定义的：

   upstream nginx.example.com
       { 
                server 192.168.74.235:80; 
                server 192.168.74.236:80;
                ip_hash;
       }
       server
       {
                listen 80;
                location /
                {
                        proxy_pass
                       http://nginx.example.com;
                }
    }

ip_hash是容易理解的，但是因为仅仅能用ip这个因子来分配后端，因此ip_hash是有缺陷的，不能在一些情况下使用：
1.nginx不是最前端的服务器。

ip_hash要求nginx一定是最前端的服务器，否则nginx得不到正确ip，就不能根据ip作hash。譬如使用的是squid为最前端，那么nginx取ip时只能得到squid的服务器ip地址，用这个地址来作分流是肯定错乱的。
2.nginx的后端还有其它方式的负载均衡。

假如nginx后端又有其它负载均衡，将请求又通过另外的方式分流了，那么某个客户端的请求肯定不能定位到同一台session应用服务器上。这么算起来，nginx后端只能直接指向应用服务器，或者再搭一个squid，然后指向应用服务器。最好的办法是用 location作一次分流，将需要session的部分请求通过ip_hash分流，剩下的走其它后端去。

5、upstream_hash
为了解决ip_hash的一些问题，可以使用upstream_hash这个第三方模块，这个模块多数情况下是用作url_hash的，但是并不妨碍将它用来做session共享。没试过真心的不明白

补充：memcached简单的介绍

一、概念

Memcached是danga.com（运营LiveJournal的技术团队）开发的一套分布式内存对象缓存系统，用于在动态系统中减少数据库负载，提升性能。

二、适用场合

1.      分布式应用。由于memcached本身基于分布式的系统，所以尤其适合大型的分布式系统。

2.      数据库前段缓存。数据库常常是网站系统的瓶颈。数据库的大并发量访问，常常造成网站内存溢出。当然我们也可以使用hibernate的缓存机制。但memcached是基于分布式的，并可独立于网站应用本身，所以更适合大型网站进行应用的拆分。

3.      服务器间数据共享。举例来讲，我们将网站的登录系统、查询系统拆分为两个应用，放在不同的服务器上，并进行集群，那这个时候用户登录后，登录信息如何从登录系统服务器同步到查询系统服务器呢？这时候，我们便可以使用memcached，登录系统将登录信息缓存起来，查询系统便可以获得登录信息，就像获取本地信息一样。

三、不适用场合

那些不需要“分布”的，不需要共享的，或者干脆规模小到只有一台服务器的应用，memcached不会带来任何好处，相反还会拖慢系统效率，因为网络连接同样需要资源

解决方案，使用memcached做为session的存储，memcached服务器设置在和nginx同一台Linux主机上。

解决过程，

两台apache的主机IP分别是 192.168.74.235192.168.74.236

Nginx主机IP是192.168.74.131

Memcached主机的IP是192.168.74.131

在192.168.74.131 安装memcached，并且启动

以一台为例192.168.74.236，安装php及php对memcached的依赖库yuminstall memcached-devel.i686 libmemcached-devel.i686  php-pecl-memcache.i686

配置php.ini

session.save_handler= memcache

session.save_path= "tcp://192.168.74.131:11211"

或者（以下两个没有尝试）

1.某个目录下的 .htaccess ：

php_value session.save_handler "memcache"
php_value session.save_path  "tcp://IP:11211"

2.在某个一个应用中：

ini_set("session.save_handler", "memcache");
ini_set("session.save_path", "tcp://IP:11211"); 

同时一定要把下面的;session.save_path= "/var/lib/php/session" 注释掉

同时把extension=memcache.so 打开

重启一下 apache，查看 phpinfo 中的 "Registered save handlers" 会有 "files usermemcache" 这3个可用，如果有就证明装好了

Memcached服务器执行及结果

[root@Git ~]# memcached-tool127.0.0.1:11211

 #  Item_Size  Max_age  Pages   Count   Full? Evicted Evict_Time OOM

在236机器上添加下面的php文件

<?php

session_start();

if (!isset($_SESSION['TEST'])) {

   $_SESSION['TEST'] = time();

}

$_SESSION['TEST3'] = time();

print $_SESSION['TEST'];

print "<br><br>";

print $_SESSION['TEST3'];

print "<br><br>";

print session_id();

?>

然后去memcached服务器上执行

[root@Git ~]# memcached-tool127.0.0.1:11211

 #  Item_Size  Max_age  Pages   Count   Full? Evicted Evict_Time OOM

 1      80B         0s       1      0      no        0       0    0

这样应该就算可以把session写到memcached服务器上了。

总结下：

1.      防火墙问题，很多连接局域网服务器失败都是防火墙引起的

2.      依赖没有安装完毕，一开始使用memcached总失败，因为我没有安装php-memcached这样的扩展库