Go语言Session插件bingosession——分布式Session模块设计思考

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一张图概括bingosession使用

  首先,写这个小插件的原因,和分布式无关。是对于现在开源的主流go Session插件都不太满意,或多或少存在以下几个问题:

  1.生成SessionID使用完全随机方式,无法保证唯一性。

  2.Session回收机制不完善(只考虑了用户主动注销,对于修改密码这种情况,没有提供销毁的接口,而且因为设计问题,通过改写插件去实现非常麻烦)。

  3.大量接口实际形同虚设(由于Session类型不同,有的类虽然实现了接口,但是都是空实现),方法暴露严重,不能给开发人员直观的API调用。

  4.配置参数开放不完整,或者格式杂乱。

  5.文件Session没有定期清理机制。

核心问题

一.分布式SessionID的生成

关于UUID的生成网上的也讨论过很多了,参考美团的这篇技术文档——《Leaf——美团点评分布式ID生成系统》

美团主要是订单生成业务,他们的需求总共4点:

1.全局唯一性:不能出现重复的ID号,既然是唯一标识,这是最基本的要求。

2.趋势递增:在MySQL InnoDB引擎中使用的是聚集索引,由于多数RDBMS使用B-tree的数据结构来存储索引数据,在主键的选择上面我们应该尽量使用有序的主键保证写入性能。

3.单调递增:保证下一个ID一定大于上一个ID,例如事务版本号、IM增量消息、排序等特殊需求。

4.信息安全:如果ID是连续的,恶意用户的扒取工作就非常容易做了,直接按照顺序下载指定URL即可;如果是订单号就更危险了,竞对可以直接知道我们一天的单量。所以在一些应用场景下,会需要ID无规则、不规则。

和订单号业务有点区别,SessionID的生成不需要考虑2和3的问题。相对来说订单号业务对4的要求不算高,就算订单号规则泄露,没有令牌也是无法操作订单状态的。但是SessionID规则泄漏,就危险了。

综上所述:

如上SessionID生成业务主要考虑以下几点

1.全局唯一性 2.高可用 3.信息安全

为了高可用,bingosession使用的生成方式是本地生成,生成规则如下

【UUID】=【当前时间戳(纳秒)】+【进程内自增序列号】+【本机MAC地址】+【当前进程id】+【int64随机数】

  为了保证信息不泄露,最后UUID=md5(UUID+签名key),得到32位长度的SessionID。

  对于snowflake的时间回退问题,【进程内自增序列号】+【当前进程id】可以避免。那为什么还要加个随机数?以防万一。说起某站源码泄漏事件,我看了源码然后发现SessionID是根据【uid+时间戳(秒)+随机数+签名key】生成的,如果没有随机数,那知道uid和签名key的情况下,令牌就可以暴力破解了。某站的uid还是直接暴露在URL的,害怕。

  随机数除了意外情况,感觉就是防内部作案用的吧(劳资防的就是这个友军)。

  暂时先这样了(感觉32位的md5还是有点长,生成16位的感觉又不太安全?)

二.回收机制

  现有的插件都有用户注销后把令牌回收的机制(其实就是把Cookie清空了),但是很多都没有提供-非用户请求下的回收接口,会导致改密后原来的令牌还有效。

  怎么做到实时回收SessionID呢,想想只能是每次HTTP请求都通过缓存去验证SessionID的有效性了。那如何将这个验证对服务器的压力降到最低呢?

下面我把Session分为两种:

1.纯Cookie的Session

  这种Session将用户信息、过期时间、签名都存在Cookie里,用户请求后,验证签名通过,且没有过期,则认为Session有效。(类似jwt)

这种肯定是无法主动回收的,为什么呢?把SessionID也放里面去,然后关联缓存不就可以了吗?——那就不是纯Cookie了,它的目的就是避免直接请求缓存造成的性能消耗

  纯Cookie适用于无用户状态的请求,例如购物车这种,就算无法回收也没关系,因为只有在提交订单时,它才需要用户状态。

  当然是不是纯Cookie不重要,你也可以把这样的一个对象存在cookie里

{

"uid": 1,

"name": "bingo",

"session_id": "7f6ffaa6bb0b408017b62254211691b5",

"expire": 1556785244,

"sign":"8f6ffaa6bb0b408017b62254211691b5"

}

  session_id只用于判断Redis里是否还有这key。

2.Cookie只保留SessionID

  这种适合用于有用户状态请求,SessionID就是缓存的key,每次HTTP请求都需要访问一次缓存。用什么做缓存好呢?DB?Memcached ?Redis?还是文件?

  文件只适合单节点,这里就不考虑了。

  想了一下,无论用哪种,最后似乎都离不开DB,因为改密的时候,要把所有的SessionID回收,所以肯定事先要把用户的SessionID存起来,最适合的应该就是DB了。那直接用DB不就行了?想想感觉不好,因为关系型数据库查询效率相对较低。(每次用户请求还得查一次数据库?强迫症的我不能忍受!)最后决定的是用Redis,因为我比较熟悉这个,据说Memcached性能更好,后面考虑加入。

bingosession目前以上的两种Session都有用到,目前支持的缓存方式:

  1.纯Cookie(无法主动回收)

  2.Redis

  3.文件

  4.Cookie+Redis

  Cookie+Redis的情况,Redis只用于验证有效性,不存放数据。

  后续考虑加入Memcached。

其它:

  数据解析使用jsoniter库(测试解析速度完爆gob)

  redis库使用redigo

  现在没有DB支持,暂时不考虑加入DB支持。(这里的DB支持和用户登录无关,是指直接使用DB存储Session)。因为本菜鸟目前只懂一点mysql,其它DB不熟。对于mysql的性能心里还是有点逼数,而且不同的业务场景,Table结构应该都不一样,不适合。

  也不打算加入登录注销改密之类的管理,这些也是和业务相关的了。

  bingo~~就到这里吧

  最后欢迎各位大佬指(帮我找)教(Bug)


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