基於Redis的CAS叢集

單點登入（SSO）是複雜應用系統的基本需求，Yale CAS是目前常用的開源解決方案。CAS認證中心，基於其特殊作用，自然會成為整個應用系統的核心，所有應用系統的認證工作，都將請求到CAS來完成。因此CAS伺服器是整個應用的關鍵節點，CAS發生故障，所有系統都將陷入癱瘓。同時，CAS的負載能力要足夠強，能夠承擔所有的認證請求響應。利用負載平衡和叢集技術，不僅能克服CAS單點故障，同時將認證請求分布到多台CAS伺服器上，有效減輕單台CAS伺服器的請求壓力。下面將基於CAS
3.4.5來討論下CAS叢集。

CAS的工作原理，主要是基於票據(Ticket)來實現的（參見 CAS基本原理）。CAS票據，儲存在TicketRegistry中，因此要想實現CAS Cluster, 必須要多台CAS之間共用所有的Ticket，採用統一的TicketRegistry，可以達到此目的。  預設的CAS實現中，TicketRegistry在記憶體中實現，不同的CAS伺服器有自己單獨的TicketRegistry，因此是不支援分布式叢集的。但CAS提供了支援TicketRegistry分布式的介面org.jasig.cas.ticket.registry.AbstractDistributedTicketRegistry，我們可以實現這個介面實現多台CAS伺服器TicketRegistry共用，從而實現CAS叢集。

同時，較新版本CAS使用SpringWebFlow作為認證流程，而webflow需要使用session儲存流程相關資訊，因此實現CAS叢集，我們還得需要讓不同伺服器的session進行共用。

我們採用記憶體資料庫Redis來實現TicketRegistry,讓多個CAS伺服器共用同一個TicketRegistry。同樣方法，我們讓session也儲存在Redis中，達到共用session的目的。下面就說說如何用Redis來實現TicketRegistry，我們使用Java調用介面Jedis來操作Redis，代碼如下：

 

[html]
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1. import java.io.ByteArrayInputStream;  
2. import java.io.ByteArrayOutputStream;  
3. import java.io.ObjectInputStream;  
4. import java.io.ObjectOutputStream;  
5. import java.util.Collection;  
6.   
7. import org.jasig.cas.ticket.Ticket;  
8. import org.jasig.cas.ticket.TicketGrantingTicket;  
9. import org.jasig.cas.ticket.registry.AbstractDistributedTicketRegistry;  
10.   
11.   
12. import redis.clients.jedis.Jedis;  
13. import redis.clients.jedis.JedisPool;  
14. import redis.clients.jedis.JedisPoolConfig;  
15.   
16.   
17. /*  
18.  *  TicketRegistry using Redis, to solve CAS Cluster.  
19.  *    
20.  *  @author ZL  
21.  *   
22.  */  
23.   
24. public class RedisTicketRegistry extends AbstractDistributedTicketRegistry {  
25.   
26.       
27.     private static int redisDatabaseNum;  
28.     private static String hosts;  
29.     private static int port;  
30.          private static int st_time;  //ST最大空閑時間  
31.           private static int tgt_time; //TGT最大空閑時間  
32.       
33.     private static JedisPool cachePool;  
34.       
35.     static {  
36.       
37.         redisDatabaseNum = PropertiesConfigUtil.getPropertyInt("redis_database_num");  
38.         hosts = PropertiesConfigUtil.getProperty("hosts");  
39.         port = PropertiesConfigUtil.getPropertyInt("port");  
40.         st_time = PropertiesConfigUtil.getPropertyInt("st_time");  
41.         tgt_time = PropertiesConfigUtil.getPropertyInt("tgt_time");  
42.         cachePool = new JedisPool(new JedisPoolConfig(), hosts, port);  
43.           
44.     }  
45.       
46.     public void addTicket(Ticket ticket) {  
47.               
48.         Jedis jedis = cachePool.getResource();  
49.         jedis.select(redisDatabaseNum);  
50.           
51.                   int seconds = 0;  
52.   
53.                   String key = ticket.getId() ;  
54.           
55.         if(ticket instanceof TicketGrantingTicket){  
56.             //key = ((TicketGrantingTicket)ticket).getAuthentication().getPrincipal().getId();  
57.             seconds = tgt_time/1000;  
58.         }else{  
59.             seconds = st_time/1000;  
60.         }  
61.     
62.           
63.         ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();  
64.         ObjectOutputStream oos = null;  
65.         try{  
66.             oos = new ObjectOutputStream(bos);  
67.             oos.writeObject(ticket);  
68.              
69.         }catch(Exception e){  
70.             log.error("adding ticket to redis error.");  
71.         }finally{  
72.             try{   
73.                 if(null!=oos) oos.close();  
74.             }catch(Exception e){  
75.                 log.error("oos closing error when adding ticket to redis.");  
76.             }  
77.         }  
78.         jedis.set(key.getBytes(), bos.toByteArray());  
79.         jedis.expire(key.getBytes(), seconds);  
80.           
81.         cachePool.returnResource(jedis);  
82.           
83.     }  
84.       
85.     public Ticket getTicket(final String ticketId) {  
86.         return getProxiedTicketInstance(getRawTicket(ticketId));  
87.     }  
88.       
89.       
90.     private Ticket getRawTicket(final String ticketId) {  
91.           
92.         if(null == ticketId) return null;  
93.           
94.         Jedis jedis = cachePool.getResource();  
95.         jedis.select(redisDatabaseNum);  
96.           
97.         Ticket ticket = null;  
98.           
99.         ByteArrayInputStream bais = new ByteArrayInputStream(jedis.get(ticketId.getBytes()));  
100.         ObjectInputStream ois = null;  
101.           
102.         try{  
103.             ois = new ObjectInputStream(bais);  
104.             ticket = (Ticket)ois.readObject();   
105.         }catch(Exception e){  
106.             log.error("getting ticket to redis error.");  
107.         }finally{  
108.             try{  
109.                 if(null!=ois)  ois.close();  
110.             }catch(Exception e){  
111.                 log.error("ois closing error when getting ticket to redis.");  
112.             }  
113.         }  
114.           
115.         cachePool.returnResource(jedis);  
116.           
117.         return ticket;  
118.     }  
119.      
120.       
121.   
122.     public boolean deleteTicket(final String ticketId) {  
123.           
124.         if (ticketId == null) {  
125.             return false;  
126.         }  
127.           
128.           
129.         Jedis jedis = cachePool.getResource();  
130.         jedis.select(redisDatabaseNum);  
131.               
132.         jedis.del(ticketId.getBytes());  
133.           
134.         cachePool.returnResource(jedis);  
135.           
136.         return true;          
137.     }  
138.    
139.     public Collection<Ticket> getTickets() {  
140.           
141.         throw new UnsupportedOperationException("GetTickets not supported.");  
142.   
143.     }  
144.   
145.     protected boolean needsCallback() {  
146.         return false;  
147.     }  
148.       
149.     protected void updateTicket(final Ticket ticket) {  
150.         addTicket(ticket);  
151.     }  
152.    
153. }  

同時，我們在ticketRegistry.xml設定檔中，將TicketRegistry實作類別指定為上述實現。即修改下面的class值

[html]
view plaincopy

1.     <!-- Ticket Registry -->  
2.     <bean id="ticketRegistry" class="org.jasig.cas.util.RedisTicketRegistry" />  
3.       
4. <!--     <bean id="ticketRegistry" class="org.jasig.cas.ticket.registry.DefaultTicketRegistry" /> 
5.  -->   

因為使用了Redis的expire功能，注釋掉如下代碼：

[html]
view plaincopy

1. <!-- TICKET REGISTRY CLEANER -->  
2. lt;!--  <bean id="ticketRegistryCleaner" class="org.jasig.cas.ticket.registry.support.DefaultTicketRegistryCleaner"  
3.     p:ticketRegistry-ref="ticketRegistry" />  
4.   
5. <bean id="jobDetailTicketRegistryCleaner" class="org.springframework.scheduling.quartz.MethodInvokingJobDetailFactoryBean"  
6.     p:targetObject-ref="ticketRegistryCleaner"  
7.     p:targetMethod="clean" />  
8.   
9. <bean id="triggerJobDetailTicketRegistryCleaner" class="org.springframework.scheduling.quartz.SimpleTriggerBean"  
10.     p:jobDetail-ref="jobDetailTicketRegistryCleaner"  
11.     p:startDelay="20000"  
12.     p:repeatInterval="5000000" /> -->  

通過上述實現TicketRegistry,多台CAS伺服器就可以共用同一個TicketRegistry。對於如何共用session，我們可以採用現成的第三方工具tomcat-redis-session-manager直接整合即可。對於前端web伺服器(如nginx)，做好負載平衡配置，將認證請求分布轉寄給後面多台CAS，實現負載平衡和容錯目的。