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ASP.NET性能優化之分布式Session

如果我們正在使用Session,那麼建構高性能可擴充的ASP.NET網站,就必須解決分布式Session的架構,因為單伺服器的SESSION處理能力會很快出現性能瓶頸,這類問題也被稱之為Session同步。微軟有自己的分布式Session的解決方案,那就是SessionStateServer,我們可以參考:

ASP.NET Session State Partitioning 

http://blog.maartenballiauw.be/post/2008/01/23/ASPNET-Session-State-Partitioning.aspx ASP.NET load balancing and ASP.NET state server  http://blog.maartenballiauw.be/post/2007/11/ASPNET-load-balancing-and-ASPNET-state-server-(aspnet_state).aspx

不過本文是要換一個方案,那就是使用Memcached來到達分布式SESSION的架構。Memcached作為分布式的緩存伺服器已經被廣泛應用在網站建設中。

一:Session的機制

Session是針對使用者的,我們也可以了解為是針對浏覽器的。在浏覽器首次通路ASP.NET網頁的時候(網頁沒有關閉session功能),它會發送如下的HTTP頭給用戶端:

ASP.NET性能優化之分布式Session
浏覽器在收到上面的HTTP頭後,會将這個唯一的SESSIONID儲存在自己的COOKIE中(隻要沒有禁用COOKIE,本文不讨論禁用COOKIE的案例,可參考本博文 http://www.cnblogs.com/fish-li/archive/2011/07/31/2123191.html ,寫的很NICE)。當浏覽器再次請求伺服器進行通路的時候,它會在請求HTTP頭中加入如下的辨別,我們可以看到,這個SESSIONID就是上面的SESSIONID:
ASP.NET性能優化之分布式Session

浏覽器和伺服器間就是通過這樣一種機制來確定使用者SESSION的。

如果用戶端浏覽器禁用了Cookie會怎麼樣,我們會發現每一次重新整理浏覽器Set-Cookie都是不同的,而發送請求頭中也永遠不會出現Cookie辨別。這個時候,我們會發現Session失效了(當然,微軟為了防止出現這種情況,允許我們在sessionState中設定cookieless="true",用URL來傳遞sessionid)。

二:Memcached Providers

我使用的Memcached用戶端是Memcached Providers,下載下傳完畢後,你會發現Memcached Providers已經提供了對分布式Session的支援功能。如果你還不會使用Memcached Providers,請參考此文

Memcached Tip 1:使用Memcached Providers 。Memcached Providers提供的示例是直接将SESSION存儲在資料庫,我們可以通過配置來将SESSION支援存儲在分布式SESSION的記憶體中,即,将下文中的dbType由SQL修改為none。:
ASP.NET性能優化之分布式Session

使用Memcached Providers提供的分布式Session沒有任何特别之處,因為Memcached Providers提供的SessionStateProvider類型實作的是ASP.NET中的SessionStateStoreProviderBase這個抽象類,我們可以看到配置檔案中指定了Session的處理類是SessionStateProvider,是以,ASP.NET在接受到用戶端的請求後,會自覺滴使用SessionStateProvider來處理所有的SESSION,也正是這個類,完成了将SESSION讀取和存儲在Memcached中(如果設定了SQL,則會同步存儲到SQLSERVER資料庫)。

SESSION的設定和讀取與傳統沒有任何差別,讀:

Session["sname2"] = "sluminjxxi";
            Session.Timeout = 2;      

取:

Response.Write(Session["sname2"]);      

三:為什麼要配置SQL

傳統的SESSION的缺點,在僅使用dbType為none配置的時候都會存在。如Memcached的記憶體到達上限的時候會怎麼辦?Memcached使用LRU淘汰算法(最久未使用),在這裡我們不需要去細究這個算法在Memcached内部到底是什麼樣一個機制,我們隻需要知道,在記憶體緊張的時候,即使SESSION時間未到,Memcached也有可能把它幹掉。是以,保險的做法是,在Memcached之下,再加上SQLSERVER的持久化儲存。如果緩存命中的,直接取緩存,如果緩存沒命中的,則再到資料庫中确認一次。當然,這樣會帶來一些性能損耗,但是卻是更安全的做法。

Memcached Providers提供的下載下傳檔案中,提供了初始化SESSION的一些腳本,正确執行後,它會生成如下一個表tblSessions,及若幹存儲過程:

ASP.NET性能優化之分布式Session

tblSessions儲存的是就是單獨的Session,如下:

ASP.NET性能優化之分布式Session

四:Memcached Providers的一個BUG

在目前的Memcached Providers(1.2版本)中關于SessionStateProvider(29520-TRUNK)是有一個BUG(我已送出到codeplex,相信他們的下一個版本應該能得到修正)的。如果我們測試SESSION失效時間,發現隻要經過一次重新整理後,就永遠是20分鐘(即預設)。這源于在ReleaseItemExclusive這個重載方法中(該方法用于釋放對會話資料存儲區中項的鎖定),對于Session的重新存儲沒有加上過期時間,如下:

ASP.NET性能優化之分布式Session

注釋掉的是Memcached Providers提供的源碼,而正确的應該是我修正過的上一條。使用修正過的DLL,一切圓滿了。

五:采用資料庫存儲SESSION的可擴充問題

随着通路量的進一步上升(當然,到了這種程度,說明網站做的很很成功,絕大部分的網站是不需要考慮這一步的),即便我們使用了Memcached作緩存,使用單一的SQLSERVER存儲SESSION仍舊帶來了性能問題,在這種情況下,我們對于資料庫的設計可以采用水準分區的架構,即根據某種算法(可以根據SESSIONID,或者使用者名等)将SESSION存儲到不同的資料庫中。這個時候,如果我們仍舊使用Memcached Providers,那麼必須進一步修改源碼了,由原先支援單一SQLSERVER伺服器,程式設計支援多個伺服器。當然,如果不喜歡SQLSERVER,還可以修改為支援mysql、mongodb、任何自定義的KEY-VALUE架構等等,此為後話,暫且不表。

本系列的前篇:

1:

ASP.NET性能優化之建構自定義檔案緩存

2:

ASP.NET性能優化之讓浏覽器緩存動态網頁

3:

ASP.NET性能優化之減少請求

4:

ASP.NET性能優化之反向代理緩存

5:

ASP.NET性能優化之局部緩存
ASP.NET性能優化之分布式Session

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