12 高可用的应用 (1)

当 Web 服务器集群中的服务器都可用时，负载均衡服务器会把用户发送的访问请求 分发到任意一台服务器上进行处理，而当服务器 10.0.0.1 宕机时，负载均衡服务器通过心 跳检测机制发现该服务器失去响应，就会把它从服务器列表中删除，而将请求发送到其 他服务器上，这些服务器是完全一样的，请求在任何一台服务器中处理都不会影响最终 的结果。

由于负载均衡在应用层实际上起到了系统高可用的作用，因此即使某个应用访问量 非常少，只用一台服务器提供服务就绰绰有余，但如果需要保证该服务高可用，也必须 至少部署两台服务器，使用负载均衡技术构建一个小型的集群。

2 应用服务器集群的 Session 管理

应用服务器的高可用架构设计主要基于服务无状态这一特性，但是事实上，业务总 是有状态的，在交易类的电子商务网站，需要有购物车记录用户的购买信息，用户每次 购买请求都是向购物车中增加商品；在社交类的网站中，需要记录用户的当前登录状态、 最新发布的消息及好友状态等，用户每次刷新页面都需要更新这些信息。

Web 应用中将这些多次请求修改使用的上下文对象称作会话（Session ）,单机情况下, Session 可由部署在服务器上的 Web 容器（如 JBoss ）管理。在使用负载均衡的集群环境 中，由于负载均衡服务器可能会将请求分发到集群任何一台应用服务器上，所以保证每 次请求依然能够获得正确的 Session 比单机时要复杂很多。

集群环境下，Session 管理主要有以下几种手段。

1. Session 复制

Session 复制是早期企业应用系统使用较多的一种服务器集群 Session 管理机制。应用 服务器开启 Web 容器的 Session 复制功能，在集群中的几台服务器之间同步 Session 对象, 使得每台服务器上都保存所有用户的 Session 信息，这样任何一台机器宕机都不会导致 Session 数据的丢失，而服务器使用 Session 时，也只需要在本机获取即可。如图 5.6 所示。

这种方案虽然简单，从本机读取 Session 信息也很快速，但只能使用在集群规模比较小的情况下。当集群规模较大时，集群服务器间需要大量的通信进行 Session 复制，占用 服务器和网络的大量资源，系统不堪负担。而且由于所有用户的 Session 信息在每台服务 器上都有备份，在大量用户访问的情况下，甚至会出现服务器内存不够 Session 使用的情 况。

而大型网站的核心应用集群就是数千台服务器，同时在线用户可达千万，因此并不 适用这种方案。

应用服务器 3

图 5.6 使用 Session 复制实现应用服务器共享 Session

2. session 绑定

Session 绑定可以利用负载均衡的源地址 Hash 算法实现，负载均衡服务器总是将来源 于同一 IP 的请求分发到同一台服务器上（也可以根据 Cookie 信息将同一个用户的请求总 是分发到同一台服务器上，当然这时负载均衡服务器必须工作在 HTTP 协议层上，关于 负载均衡算法的更多信息请参考本书第 6 章内容。这样在整个会话期间，用户所有的请 求都在同一台服务器上处理，即 Session 绑定在某台特定服务器上，保证 Session 总能在 这台服务器上获取。这种方法又被称作会话黏滞，如图 5.7 所示。

但是 Session 绑定的方案显然不符合我们对系统高可用的需求，因为一旦某台服务器 宕机，那么该机器上的 Session 也就不复

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存在了，用户请求切换到其他机器后因为没有 Session 而无法完成业务处理。因此虽然大部分负载均衡服务器都提供源地址负载均衡算 法，但很少有网站利用这个算法进行 Session 管理。

3. 利用 Cookie 记录 Session

早期的企业应用系统使用 C/S（客户端/服务器）架构，一种管理 Session 的方式是将 Session 记录在客户端，每次请求服务器的时候，将 Session 放在请求中发送给服务器，服 务器处理完请求后再将修改过的 Session 响应给客户端。

网站没有客户端，但是可以利用浏览器支持的 Cookie 记录 Session,如图 5.8 所示。

利用 Cookie 记录 Session 也有一些缺点，比如受 Cookie 大小限制，能记录的信息有 限；每次请求响应都需要传输 Cookie,影响性能；如果用户关闭 Cookie,访问就会不正 常。但是由于 Cookie 的简单易用，可用性高，支持应用服务器的线性伸缩，而大部分应 用需要记录的 Session 信息又比较小。因此事实上，许多网站都或多或少地使用 Cookie 记录 Session。

4. Session 服务器

那么有没有可用性高、伸缩性好、性能也不错，对信息大小又没有限制的服务器集群 Session 管理方案呢?