如何利用Memcached实现集群中的 session 共享存储？

Memcached面试考题 0 38

参考回答

利用 Memcached 实现集群中 Session 共享存储 的核心是通过集中式缓存，将用户会话数据（Session）存储在 Memcached 中，而不是在各自的应用服务器上。这样所有服务器都可以访问共享的会话数据，实现集群中的统一会话管理。

实现步骤：

搭建 Memcached 服务：
- 部署一个或多个 Memcached 节点，用于集中存储会话数据。
- 配置高可用机制（如使用一致性哈希分布）。
修改 Session 存储方式：
- 将应用程序默认的本地 Session 存储改为 Memcached。
- 配置 Memcached 客户端连接参数（如服务器地址、端口、超时时间等）。
序列化会话数据：
- 在存储 Session 数据到 Memcached 时，需对复杂的对象进行序列化处理。
- 常用的序列化方式包括 JSON 和二进制（如 PHP 的 serialize 或 Java 的 Serializable）。
设置 Session 过期时间：
- 为每个会话数据设置过期时间（TTL），通常与业务需求的会话有效期一致，防止缓存占用过多内存。
防止 Session 冲突：
- 使用唯一标识（如用户 ID 或 Session ID）作为 Memcached 的 key，避免不同用户的会话数据冲突。

详细讲解与拓展

1. Memcached 集群的部署与配置

部署多个 Memcached 节点，支持分布式存储和高可用性。
使用一致性哈希算法将 Session 数据分布到不同节点，减少单点故障和迁移开销。

配置客户端连接多个节点，例如：

memcached -d -m 128 -u memcache -p 11211 -l 127.0.0.1

2. 应用层集成 Memcached

在不同语言中集成 Memcached 实现 Session 共享的方式：

PHP：
使用 memcached 扩展，配置 Session 存储：

ini_set('session.save_handler', 'memcached');
ini_set('session.save_path', '127.0.0.1:11211');
session_start();
$_SESSION['user'] = 'Alice';

Java：
使用 Spring Session 或 Tomcat 的 Memcached 集成插件：

<Manager className="de.javakaffee.web.msm.MemcachedBackupSessionManager"
       memcachedNodes="n1:localhost:11211" />

Python：
使用 Flask-Sessions：

from flask import Flask, session
from flask_session import Session

app = Flask(__name__)
app.config['SESSION_TYPE'] = 'memcached'
app.config['SESSION_MEMCACHED'] = memcache.Client(['127.0.0.1:11211'])
Session(app)

3. Session 共享的优势

跨服务器访问：无论用户的请求被哪个应用服务器处理，都会访问同一个 Memcached 节点获取会话数据。
提高可靠性：即使某台服务器宕机，用户的会话数据仍然可用。
简化扩展：新增服务器时无需迁移 Session 数据。

4. 注意事项

数据一致性：
- Memcached 是缓存系统，不保证数据持久化。若 Memcached 节点重启或故障，Session 数据会丢失。
- 可以定期备份关键会话数据，或结合数据库存储部分重要会话信息。
Session 数据大小：
- 单个 Memcached 键值对的大小限制为 1 MB，需注意 Session 数据的大小。
安全性：
- 使用加密的方式存储敏感 Session 数据，避免信息泄露。
- 配置防火墙限制对 Memcached 的访问，仅允许可信的应用服务器连接。
高可用性：
- 使用多节点部署，并通过客户端实现一致性哈希分布，避免单点故障。

举例说明

场景：电商网站需要在多台服务器中实现用户购物车数据的共享。
1. 用户访问服务器 A，将购物车数据存储到 Memcached：

“`php
$_SESSION['cart'] = ['item1' => 2, 'item2' => 1]; “` 2. 下次用户访问服务器 B，通过 Session ID 从 Memcached 获取购物车数据： “`php$ cart = $_SESSION[‘cart’]; // [‘item1’ => 2, ‘item2’ => 1]
“`

结果：
用户的购物车数据在多台服务器之间保持一致，实现无缝切换。

总结

利用 Memcached 实现集群中的 Session 共享存储，可以有效解决多服务器环境下的会话一致性问题，适用于电商、社交等需要跨服务器访问用户状态的场景。通过合理配置 Memcached 的分布式、高可用性和安全性，可以进一步提升系统的稳定性和性能。