基于Redis的CAS集群

单点登录（SSO）是复杂应用系统的基本需求，Yale CAS是目前常用的开源解决方案。CAS认证中心，基于其特殊作用，自然会成为整个应用系统的核心，所有应用系统的认证工作，都将请求到CAS来完成。因此CAS服务器是整个应用的关键节点，CAS发生故障，所有系统都将陷入瘫痪。同时，CAS的负载能力要足够强，能够承担所有的认证请求响应。利用负载均衡和集群技术，不仅能克服CAS单点故障，同时将认证请求分布到多台CAS服务器上，有效减轻单台CAS服务器的请求压力。下面将基于CAS
3.4.5来讨论下CAS集群。

CAS的工作原理，主要是基于票据(Ticket)来实现的（参见 CAS基本原理）。CAS票据，存储在TicketRegistry中，因此要想实现CAS Cluster, 必须要多台CAS之间共享所有的Ticket，采用统一的TicketRegistry，可以达到此目的。 缺省的CAS实现中，TicketRegistry在内存中实现，不同的CAS服务器有自己单独的TicketRegistry，因此是不支持分布式集群的。但CAS提供了支持TicketRegistry分布式的接口org.jasig.cas.ticket.registry.AbstractDistributedTicketRegistry，我们可以实现这个接口实现多台CAS服务器TicketRegistry共享，从而实现CAS集群。

同时，较新版本CAS使用SpringWebFlow作为认证流程，而webflow需要使用session存储流程相关信息，因此实现CAS集群，我们还得需要让不同服务器的session进行共享。

我们采用内存数据库Redis来实现TicketRegistry,让多个CAS服务器共用同一个TicketRegistry。同样方法，我们让session也存储在Redis中，达到共享session的目的。下面就说说如何用Redis来实现TicketRegistry，我们使用Java调用接口Jedis来操作Redis，代码如下：

[html]
view plaincopy

import java.io.ByteArrayInputStream;
import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;
import java.util.Collection;

import org.jasig.cas.ticket.Ticket;
import org.jasig.cas.ticket.TicketGrantingTicket;
import org.jasig.cas.ticket.registry.AbstractDistributedTicketRegistry;

import redis.clients.jedis.Jedis;
import redis.clients.jedis.JedisPool;
import redis.clients.jedis.JedisPoolConfig;

/*
* TicketRegistry using Redis, to solve CAS Cluster.
*
* @author ZL
*
*/

public class RedisTicketRegistry extends AbstractDistributedTicketRegistry {

private static int redisDatabaseNum;
private static String hosts;
private static int port;
private static int st_time; //ST最大空闲时间
private static int tgt_time; //TGT最大空闲时间

private static JedisPool cachePool;

static {

redisDatabaseNum = PropertiesConfigUtil.getPropertyInt("redis_database_num");
hosts = PropertiesConfigUtil.getProperty("hosts");
port = PropertiesConfigUtil.getPropertyInt("port");
st_time = PropertiesConfigUtil.getPropertyInt("st_time");
tgt_time = PropertiesConfigUtil.getPropertyInt("tgt_time");
cachePool = new JedisPool(new JedisPoolConfig(), hosts, port);

}

public void addTicket(Ticket ticket) {

Jedis jedis = cachePool.getResource();
jedis.select(redisDatabaseNum);

int seconds = 0;

String key = ticket.getId() ;

if(ticket instanceof TicketGrantingTicket){
//key = ((TicketGrantingTicket)ticket).getAuthentication().getPrincipal().getId();
seconds = tgt_time/1000;
}else{
seconds = st_time/1000;
}

ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();
ObjectOutputStream oos = null;
try{
oos = new ObjectOutputStream(bos);
oos.writeObject(ticket);

}catch(Exception e){
log.error("adding ticket to redis error.");
}finally{
try{
if(null!=oos) oos.close();
}catch(Exception e){
log.error("oos closing error when adding ticket to redis.");
}
}
jedis.set(key.getBytes(), bos.toByteArray());
jedis.expire(key.getBytes(), seconds);

cachePool.returnResource(jedis);

}

public Ticket getTicket(final String ticketId) {
return getProxiedTicketInstance(getRawTicket(ticketId));
}

private Ticket getRawTicket(final String ticketId) {

if(null == ticketId) return null;

Jedis jedis = cachePool.getResource();
jedis.select(redisDatabaseNum);

Ticket ticket = null;

ByteArrayInputStream bais = new ByteArrayInputStream(jedis.get(ticketId.getBytes()));
ObjectInputStream ois = null;

try{
ois = new ObjectInputStream(bais);
ticket = (Ticket)ois.readObject();
}catch(Exception e){
log.error("getting ticket to redis error.");
}finally{
try{
if(null!=ois) ois.close();
}catch(Exception e){
log.error("ois closing error when getting ticket to redis.");
}
}

cachePool.returnResource(jedis);

return ticket;
}

public boolean deleteTicket(final String ticketId) {

if (ticketId == null) {
return false;
}

Jedis jedis = cachePool.getResource();
jedis.select(redisDatabaseNum);

jedis.del(ticketId.getBytes());

cachePool.returnResource(jedis);

return true;
}

public Collection<Ticket> getTickets() {

throw new UnsupportedOperationException("GetTickets not supported.");

}

protected boolean needsCallback() {
return false;
}

protected void updateTicket(final Ticket ticket) {
addTicket(ticket);
}

}

同时，我们在ticketRegistry.xml配置文件中，将TicketRegistry实现类指定为上述实现。即修改下面的class值

[html]
view plaincopy

<!-- Ticket Registry -->
<bean id="ticketRegistry" class="org.jasig.cas.util.RedisTicketRegistry" />

<!-- <bean id="ticketRegistry" class="org.jasig.cas.ticket.registry.DefaultTicketRegistry" />
-->

因为使用了Redis的expire功能，注释掉如下代码：

[html]
view plaincopy

<!-- TICKET REGISTRY CLEANER -->
lt;!-- <bean id="ticketRegistryCleaner" class="org.jasig.cas.ticket.registry.support.DefaultTicketRegistryCleaner"
p:ticketRegistry-ref="ticketRegistry" />

<bean id="jobDetailTicketRegistryCleaner" class="org.springframework.scheduling.quartz.MethodInvokingJobDetailFactoryBean"
p:targetObject-ref="ticketRegistryCleaner"
p:targetMethod="clean" />

<bean id="triggerJobDetailTicketRegistryCleaner" class="org.springframework.scheduling.quartz.SimpleTriggerBean"
p:jobDetail-ref="jobDetailTicketRegistryCleaner"
p:startDelay="20000"
p:repeatInterval="5000000" /> -->

通过上述实现TicketRegistry,多台CAS服务器就可以共用同一个TicketRegistry。对于如何共享session，我们可以采用现成的第三方工具tomcat-redis-session-manager直接集成即可。对于前端web服务器(如nginx)，做好负载均衡配置，将认证请求分布转发给后面多台CAS，实现负载均衡和容错目的。