如何在分布式环境中实现单点登录？

分布式环境下的单点登录（SSO）是一种允许用户在多个相互独立的应用系统中，通过一次登录即可访问所有相关系统的技术，这种机制极大地简化了用户的登录过程，提高了用户体验，并减少了因多次登录带来的安全风险。

一、基于Session的身份认证

1. 简介

对于一个Web应用，客户端每次请求时，服务器都会打开一个新的会话，而且服务器不会维护客户端的上下文信息，因此如何管理客户端会话是必须要解决的问题，HTTP是无状态的协议，所以它提供了一种机制，通过Session来保存上下文信息，为每个用户分配一个sessionId，并且每个用户收到的sessionId都不一样，变量的值保存在服务器端。

2. 实现

可以通过定义一个Filter进行拦截非登录请求，然后确认当前请求的Session中是否能够拿到用户信息，如果能拿到用户信息，那么就是登录状态，否则，认定当前请求无效，将请求转发到登录页面即可。

public class LoginFilter implements Filter {
   
    @Override
    public void doFilter(ServletRequest servletRequest,
                         ServletResponse servletResponse, FilterChain filterChain)
            throws IOException, ServletException {
   
        HttpServletRequest request = (HttpServletRequest) servletRequest;
        HttpServletResponse response = (HttpServletResponse)servletResponse;
        Object user = request.getSession().getAttribute(CommonConstants.USER_ATTR);;
        String requestUrl = request.getServletPath();
        //非登陆页面并且不是登陆状态
        if (!requestUrl.startsWith("/login")&& null == user) {
   
            //则拒绝当前请求，请求转发到登陆页面            
            request.getRequestDispatcher("/login").forward(request,response);
            return ;
        }
        filterChain.doFilter(request,servletResponse);
    }
    @Override
    public void destroy() {
   
    }
    @Override
    public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {
   
    }
}

二、分布式Session共享

1. 简介

随着分布式架构的演进，单个服务器已经不能满足系统的需要了，通常都会把系统部署在多台服务器上，通过Nginx负载均衡把请求分发到其中的一台服务器上，这样很可能同一个用户的请求被分发到不同的服务器上，因为Session是保存在服务器上的，那么很有可能第一次请求访问的服务器A，创建了Session，但是第二次访问到了服务器B，这时就会出现取不到Session的情况，因此要在集群环境下使用，最好的解决办法就是使用Session共享。

2. 实现

整个实现的核心点就是通过定义一个Request请求对象的Wrapper包装类，负责对当前Request请求的Session获取逻辑进行重写，将Session信息交由Redis进行存储和管理，包括从Redis获取Session信息以及认证成功后将Session信息提交到Redis中。

public class RedisRequestWrapper extends HttpServletRequestWrapper {
   
    private volatile boolean committed = false;
    private String uuid = UUID.randomUUID().toString();
    // ... 具体实现略 ...
}

三、单点登录（SSO）

1. 简介

单点登录系统主要解决统一认证授权的问题，在多个应用系统中，只需要登录一次，就可以访问其他相互信任的应用系统，想要完成单点登录的效果，必须先统一管理用户信息，其他应用系统必须配合完成改造和对接。

2. 实现流程

当用户输入用户名和密码之后点击提交按钮，将数据传给JT-WEB服务器，JT-WEB利用RPC方式访问JT-SSO校验数据是否有效，如果校验的数据准备无误后将用户信息保存到Redis中，key使用uuid，value使用userJSON，并且设定7天超时，JT-SSO将服务器数据返回给JT-WEB服务器，JT-WEB服务器将数据保存到Cookie中，要求实现Cookie共享。

四、跨域分布式系统单点登录的实现（CAS单点登录）

1. 场景说明

子系统A域名：www.a.com；子系统B域名：www.b.com；CAS系统域名：www.cas.com。

2. 概念说明

全局票据：一个全局唯一的uuid，存放在域名为 .cas.com 的 Cookie 中，是用户已登录的标识。

临时票据：一个全局唯一的uuid，存放在Redis中，有过期时限，用于验证用户的身份。

3. 实现逻辑

用户访问子系统A的页面，子系统A的页面检查参数中是否包含临时票据，此时是没有的，则什么都不做，子系统A的页面请求子系统A的后台接口，子系统A后台检查当前系统的Cookie中是否存在用户ID，因为从未登录过，所以Cookie中是不存在用户ID的，因此子系统A后台返回未登录给客户端，客户端将当前子系统A页面的 url 作为参数，重定向到CAS系统的登录页面，用户在CAS系统的登录页面填写用户名、密码后提交登录，CAS系统后台校验用户名、密码通过后生成一个全局唯一的 uuid作为全局票据，将全局票据存储在域名为 .cas.com 的 Cookie 中，以全局票据为 key，用户ID为 value存到 Redis 中，再生成一个 uuid作为临时票据以临时票据为 key临时票据为 value存储到Redis中5分钟过期，CAS系统返回临时票据给客户端，客户端将页面重定向回子系统A的页面临时票据作为参数携带，子系统A的页面检查参数中是否有临时票据此时是有的则子系统A的页面Ajax调用CAS后台的用户身份验证接口以临时票据作为参数，CAS用户身份验证接口以临时票据为key从redis中获取value值不为空则验证成功然后清空Redis中的临时票据，从CAS系统的Cookie中得到全局票据以全局票据为key从Redis中得到用户ID返给子系统A的页面，子系统A的页面拿到用户ID后存储在域名为 .a.com 的 Cookie 中然后继续完成业务接口逻辑，子系统A再次访问业务接口时后台检查当前系统的Cookie中是否存在用户ID此时是存在的，后台使用用户ID到Redis中获取完整的用户信息然后完成接口逻辑，如果Redis中用户信息不存在则表示用户已注销登录则返回未登录，用户访问子系统B的过程与访问子系统A类似，用户注销时首先清空当前子系统中用户ID的Cookie然后子系统前端页面Ajax访问CAS系统的用户注销接口，CAS系统从Cookie中拿到全局票据根据全局票据从Redis中得到用户ID删除Cookie中的全局票据从Redis中删除 key为 全局票据的数据从Redis中删除 key为用户ID的数据。

五、相关问题与解答栏目

问题1：在分布式环境下实现单点登录时需要注意哪些安全问题？

答案：在分布式环境下实现单点登录时需要注意以下安全问题：确保传输过程中的安全性，使用HTTPS加密通信；保护好用户的凭据信息，避免明文传输；对敏感数据进行加密存储；定期审计和更新安全策略；防止CSRF攻击等。

问题2：如何在跨域情况下实现单点登录？

答案：在跨域情况下实现单点登录可以采用CAS（中央认证服务）的方式，通过CAS系统作为中心认证服务器来实现跨域的单点登录功能，具体实现可以参考上述文章中提到的CAS单点登录流程。

小伙伴们，上文介绍了“分布式环境下单点登录”的内容，你了解清楚吗？希望对你有所帮助，任何问题可以给我留言，让我们下期再见吧。