利用memcached實(shí)現(xiàn)CAS單點(diǎn)登錄集群部署-創(chuàng)新互聯(lián)
前言：利用memcached實(shí)現(xiàn)CAS單點(diǎn)登錄集群部署
參考信息：https://github.com/magro/memcached-session-manager/wiki/SetupAndConfiguration https://code.google.com/archive/p/memcached-session-manager/wikis/SetupAndConfiguration.wiki目前成都創(chuàng)新互聯(lián)公司已為超過千家的企業(yè)提供了網(wǎng)站建設(shè)、域名、網(wǎng)絡(luò)空間、網(wǎng)站托管運(yùn)營、企業(yè)網(wǎng)站設(shè)計(jì)、青田網(wǎng)站維護(hù)等服務(wù)，公司將堅(jiān)持客戶導(dǎo)向、應(yīng)用為本的策略，正道將秉承"和諧、參與、激情"的文化，與客戶和合作伙伴齊心協(xié)力一起成長，共同發(fā)展。
- 負(fù)載均衡：
將接口請求的有狀態(tài)性變成無狀態(tài)性。是我們在實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡時(shí)必要要解決的問題。以應(yīng)用接口的session狀態(tài)為例，一般解決方法都是將session數(shù)據(jù)和應(yīng)用進(jìn)行剝離，session數(shù)據(jù)統(tǒng)一保存到同一個(gè)數(shù)據(jù)源中，數(shù)據(jù)源就是保存數(shù)據(jù)的地方，我們常使用的MySQL數(shù)據(jù)庫就是一個(gè)數(shù)據(jù)源。通常為了性能更高，數(shù)據(jù)源一般采用內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(memcached、redis)。每當(dāng)用戶訪問應(yīng)用集群時(shí)，該請求被隨機(jī)分配到任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)訪問同一個(gè)數(shù)據(jù)源取session信息，保證了多個(gè)節(jié)點(diǎn)獲取到的session狀態(tài)是一致的。 - 軟件版本：
| 應(yīng)用名稱 | 端口 | 版本 | 主機(jī)IP |
|---|---|---|---|
| Nginx | 8088 | 1.0.1 | 192.168.7.2 |
| CAS-TomcatA | 8089 | 7.0.35 | 192.168.7.3 |
| n1:libevent | 2.1.8 | 192.168.7.3 | |
| n1:memcached | 22322 | 1.5.12 | 192.168.7.3 |
| n1:magent | 12000 | 1.5.12 | 192.168.7.3 |
| CAS-TomcatB | 8089 | 7.0.35 | 192.168.7.4 |
| n2:libevent | 2.1.8 | 192.168.7.4 | |
| n2:memcached | 22322 | 1.5.12 | 192.168.7.4 |
| n2:magent | 12000 | 1.5.12 | 192.168.7.4 |
應(yīng)用架構(gòu)圖：
實(shí)現(xiàn)思路
CAS（Central Authentication Service）單點(diǎn)登錄的實(shí)現(xiàn)依賴了spring-webflow和TGT的ST校驗(yàn)，其中spring-webflow使用到了session數(shù)據(jù)，TGT對ST校驗(yàn)使用到了內(nèi)存中的數(shù)據(jù)。將這兩個(gè)功能的數(shù)據(jù)和應(yīng)用剝離，便是我們實(shí)現(xiàn)CAS集群化的關(guān)鍵。TGT對ST校驗(yàn)使用了java類：TicketRegistry。
- spring-webflow：是基于Spring MVC，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序的"流程化"，用于指導(dǎo)業(yè)務(wù)邏輯按照固定的流程進(jìn)行。對應(yīng)的數(shù)據(jù)時(shí)保存到server的session中。
- TicketRegistry：CAS票據(jù)，存儲在TicketRegistry中，而TicketRegistry是存儲在內(nèi)存中的，CAS為了擴(kuò)展，提供了支持TicketRegistry分布式的接口：org.jasig.cas.ticket.registry.AbstractDistributedTicketRegistry。通過實(shí)現(xiàn)這個(gè)接口，將TGT等數(shù)據(jù)放到內(nèi)存數(shù)據(jù)庫中。
步驟
主要只有三個(gè)步驟：
1.安裝memcached并配置magent代理
2.session共享的配置
3.TicketRegistry內(nèi)存數(shù)據(jù)剝離的配置一：安裝memcached并配置magent代理
192.168.7.3和192.168.7.4兩個(gè)節(jié)點(diǎn)下都要安裝memcached和magent，安裝步驟只用192.168.7.3舉例。- 簡介
安裝memcached時(shí)，需要先安裝依賴庫-libevent。libevent是一個(gè)強(qiáng)大的跨平臺事件通知庫，在 memcached 中 libevent 被用來處理網(wǎng)絡(luò)事件(連接請求，讀和寫) 或者被用來實(shí)現(xiàn)定時(shí)器。 使用 libevent 需要包含頭文件 event.h, 并且在 GCC 鏈接時(shí)需要使用選項(xiàng) -levent。 - 下載地址
libevent：https://libevent.org/
memcached：http://memcached.org/downloads
本文末提供百度網(wǎng)盤的下載鏈接。 - 安裝libevent和memcached
創(chuàng)建一個(gè)新的文件夾，將libevent和memcached放入其中，并解壓，結(jié)果如下圖。
- libevent安裝命令如下：
#安裝libevent-使用root賬號。 # tar -zxvf libevent-2.1.8-stable.tar.gz # cd libevent-2.1.8-stable #./configure -prefix=/usr && make && make install #chmod -R 755 /usr/include #chmod命令對其他用戶授權(quán)了libevent的使用權(quán)限，非root用戶也可以使用libevent。libevent的github地址：https://github.com/libevent/libevent執(zhí)行結(jié)果截圖：
- memcached安裝命令如下：
#root用戶安裝memcached # tar -zxvf memcached-1.5.12.tar.gz # cd memcached-1.5.12 # ./configure -with-libevent=/usr --prefix=/usr/local/memcached && make && make install #chmod -R 755 /usr/local/memcached/ #chmod命令對其他用戶授權(quán)了memcached的使用權(quán)限，非root用戶也可以使用memcached。執(zhí)行結(jié)果截圖：
- 啟動(dòng)命令，可使用非root用戶啟動(dòng)：
# /usr/local/memcached/bin/memcached -d -m 256 -p 22322 -c 1024 /tmp/memcached.pid 無日志輸出，且ps -ef | grep memcached 后出現(xiàn)進(jìn)程，則為成功。 如果想查看memcached的日志詳情，可以追加上-vv >> /tmp/memcached.log 2>&1參數(shù)。日志級別有三個(gè)，v最低，vv中等，vvv最詳細(xì)。 啟動(dòng)參數(shù)說明： -d 選項(xiàng)是啟動(dòng)一個(gè)守護(hù)進(jìn)程。 -m 是分配給Memcache使用的內(nèi)存數(shù)量，單位是MB，默認(rèn)64MB。 -p 是設(shè)置Memcache的TCP監(jiān)聽的端口，最好是1024以上的端口。 -c 選項(xiàng)是大運(yùn)行的并發(fā)連接數(shù)，默認(rèn)是1024。 -P 是設(shè)置保存Memcache的pid文件。- 檢查memcached的運(yùn)行狀態(tài)：
首先用telnet 127.0.0.1 22322這樣的命令連接上memcache，然后直接輸入stats就可以得到當(dāng)前memcache的狀態(tài)。退出使用"ctrl+]"，再輸入quit，進(jìn)行退出。參數(shù)解讀參考：https://blog.csdn.net/andy_dou/article/details/84811715 - 停止命令：
# kill -9 pid
- 檢查memcached的運(yùn)行狀態(tài)：
- magent安裝：
1.執(zhí)行以下命令修改文件# mkdir magent #mv magent-0.5.tar.gz magent/ #cd magent/ # tar -zxvf magent-0.5.tar.gz # /sbin/ldconfig # sed -i "s#CFLAGS = -Wall -O2 -g#CFLAGS =-lrt -Wall -O2 -g#g" Makefile # sed -i "s#LIBS = -levent#LIBS = -levent -lm#g" Makefile2.修改ketama.h文件：在第一行加入以下三行代碼
#ifndef SSIZE_MAX
#define SSIZE_MAX 32767
#endif
3.執(zhí)行編譯命令
#make
編譯成功后會在該目錄下生成magent啟動(dòng)腳本。
4.執(zhí)行啟動(dòng)命令
#./magent -n 51200 -l 192.168.7.3 -p 12000 -s 192.168.7.3:22322 -b 192.168.7.4:22322
192.168.7.4主機(jī)上為：./magent -n 51200 -l 192.168.7.4 -p 12000 -s 192.168.7.4:22322 -b 192.168.7.3:22322。讓兩個(gè)memcached互為主備。
啟動(dòng)參數(shù)說明：
-n 大連接數(shù)。
-l 代理的IP地址，即magent的訪問IP。
-p 代理的端口地址，即magent的訪問端口。
-s 代理的主節(jié)點(diǎn)，可以使用多個(gè)-s參數(shù)，代理多個(gè)主節(jié)點(diǎn)。
-b 代理的備份節(jié)點(diǎn)，可以使用多個(gè)-b參數(shù)，代理多個(gè)備份節(jié)點(diǎn)。
具體參數(shù)介紹可以使用./magent -help命令查詢。
5.測試magent代理
使用“telnet 192.168.7.3 12000”連接到magent代理上，執(zhí)行“set test 0 0 2”的插入數(shù)據(jù)操作，退出12000連接。再次連接“telnet 192.168.7.3 22322”，執(zhí)行“get test”命令，看是否可以輸出數(shù)據(jù)；連接“telnet 192.168.7.4 22322”，執(zhí)行“get test”命令，看結(jié)果是否一致。一致則為成功。
如圖：
- libevent安裝命令如下：
二：session共享的配置
session共享完全由tomcat來實(shí)現(xiàn)，不必修改web應(yīng)用。本文忽略Nginx實(shí)現(xiàn)負(fù)載的相關(guān)配置。- 上傳session共享所需的jar包
將以下jar包放到tomcat的lib下。本文是采用kryo序列化來實(shí)現(xiàn)session的序列化，不同的序列化實(shí)現(xiàn)方式，只是引用的jar包不同，方法一致。據(jù)說kryo效率比較高。
相關(guān)jar包如下文：asm-5.0.3.jar kryo-3.0.3.jar kryo-serializers-0.37.jar memcached-session-manager-1.9.5.jar memcached-session-manager-tc7-1.9.5.jar minlog-1.3.0.jar msm-kryo-serializer-1.9.5.jar objenesis-2.1.jar reflectasm-1.10.1.jar spymemcached-2.12.0.jar 修改tomcat的配置文件
tomcat的conf目錄下的context.xml文件，先把默認(rèn)的context.xml文件內(nèi)容清空，再將以下代碼復(fù)制到context.xml中。其中memcachedNodes是memcached地址，多個(gè)memcached使用需","隔開。WEB-INF/web.xml - 修改tomcat的conf/server.xml文件
修改server.xml中Engine標(biāo)簽，在其標(biāo)簽中添加jvmRoute="tomcat1"屬性，用于區(qū)分多個(gè)tomcat應(yīng)用 檢驗(yàn)Session共享
利用如下代碼生成test.jsp，并將jsp放入tomcat的webapps中的工程里，可以訪問到的地方。<%@ page language="java" contentType="text/html; charset=UTF-8" pageEncoding="UTF-8"%>
SessionID:<%=session.getId()%>
SessionIP:<%=request.getServerName()%>
SessionPort:<%=request.getServerPort()%>**分別**訪問兩個(gè)tomcat，只要session的后綴結(jié)尾類似于"-n1.tomcat1 "即為成功，sessionid是不一致的也是正確的。如下圖
三：將TicketRegistry內(nèi)存數(shù)據(jù)寫入memcached
1.在cas的tomcat容器中添加一下jar包
tomcat的路徑：/webapps/cas_sso/WEB-INF/lib/ asm-5.0.3.jar
cas-server-integration-memcached-3.5.1.jar
kryo-3.0.3.jar
minlog-1.3.0.jar
reflectasm-1.10.1.jar
spymemcached-2.12.0.jar2.修改ticketRegistry.xml文件
文件在Tomact中的路徑：/webapps/cas_sso/WEB-INF/spring-configuration/ticketRegistry.xml
備份ticketRegistry.xml，并創(chuàng)建新的ticketRegistry.xml文件，內(nèi)容如下：
參數(shù)說明：
：memcached的地址，多個(gè)用逗號隔開。
：TGT超時(shí)時(shí)間(秒)
：ST超時(shí)時(shí)間(秒) 3.重啟應(yīng)用測試
使用Nginx做負(fù)載，代理兩個(gè)CAS服務(wù)端。
1.通過瀏覽器訪問Nginx單點(diǎn)登錄登陸后，通過日志查看訪問到哪個(gè)CAS節(jié)點(diǎn)，將該節(jié)點(diǎn)stop。
2.再次通過瀏覽器訪問Nginx，查看是否需要登錄，正常情況是不需要登錄的。成功后標(biāo)識session共享成功。
3.通過瀏覽器進(jìn)行cas客戶端訪問，如果沒有跳轉(zhuǎn)單點(diǎn)，則TGT數(shù)據(jù)保存到memcached共享成功。
后續(xù)：memcached的安全
使用memcached應(yīng)用時(shí)，只需要能連接上主機(jī)端口就能用，如果放到互聯(lián)網(wǎng)上，這是很不安全的操作。使用memcached時(shí)，不要使用默認(rèn)端口，換個(gè)1024以上的端口。針對于這個(gè)安全一般有三個(gè)解決方案，但每一種都有各自的局限性，可以根據(jù)自己的業(yè)務(wù)來做選擇。
1.雙網(wǎng)卡：應(yīng)用服務(wù)選擇外網(wǎng)的網(wǎng)卡，memcached使用內(nèi)網(wǎng)的網(wǎng)卡。
2.設(shè)置防火墻：使用主機(jī)的iptables進(jìn)行白名單放行，阻止非信任的訪問請求。
3.memcached開啟SASL認(rèn)證。1.4.3版本后支持此功能。
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