一，業務分析
在分佈式系統架構中，假設把上述的三個子系統部署在三個不同的服務器上。前提是用戶登錄之後才能訪問這些子系統。那麼使用傳統方式，可能會存在這樣的問題：
1.當訪問用戶中心，需要用戶登錄帳號
2.當訪問購物車，還需要用戶登錄帳號
3.當訪問商品結算，又一次需要用戶登錄帳號
訪問每一個子系統都需要用戶登錄帳號，這樣的體驗對於用戶來說是極差。而使用單點登錄就可以很好地解決上述的問題。
二，單點登錄
單點登錄（Single Sign On），簡稱爲 SSO，是目前比較流行的企業業務整合的解決方案之一。SSO 的定義是在多個應用系統中，用戶只需要登錄一次就可以訪問所有相互信任的應用系統。
我們目前的系統存在諸多子系統，而這些子系統是分別部署在不同的服務器中，那麼使用傳統方式的 session 是無法解決的，我們需要使用相關的單點登錄技術來解決。
第一步：用戶訪問應用系統1。過濾器判斷用戶是否登錄，沒有登錄，則重定向（302）到認證系統去進行認證操作。
第二步：重定向到認證系統，顯示登錄界面，用戶輸入用戶名密碼。認證系統將用戶登錄的信息記錄到服務器的session中。
第三步：認證系統給瀏覽器發送一個特殊的憑證ticket，瀏覽器將憑證交給應用系統1，應用系統1則拿着瀏覽器交給他的憑證ticket去認證系統驗證憑證ticket是否有效。憑證ticket若是有效，將用戶信息保存到應用系統1的session中一份，並告知應用系統1，用戶通過認證。
第四步：用戶通過認證，瀏覽器與網站之間進行正常的訪問。
第五步：當用戶再次訪問應用系統1，由於應用系統1的session中有用戶信息，所以就不用經過認證系統認證，就可以直接訪問應用系統1了。
第六步：當用戶再去訪問其他應用系統時，瀏覽器會帶着憑證ticket過去，其他應用系統到認證系統驗證憑證，憑證ticket若是有效，將用戶信息保存到其他應用系統的session中一份，並告知其他應用系統，用戶通過認證。
第七步：用戶通過認證，瀏覽器與網站之間進行正常的訪問。
第八步：當用戶再次訪問其他應用系統，由於其他應用系統的session中有用戶信息，所以就不用經過認證系統認證，就可以直接訪問其他應用系統了。
三、Yelu大學研發的CAS(Central Authentication Server)
1.什麼是CAS？
CAS 是 Yale 大學發起的一個開源項目，旨在爲 Web 應用系統提供一種可靠的單點登錄方法，CAS 在 2004 年 12 月正式成爲 JA-SIG 的一個項目。CAS 具有以下特點：
【1】開源的企業級單點登錄解決方案。
【2】CAS Server 爲需要獨立部署的 Web 應用。這個CAS框架已經提供
【3】CAS Client 支持非常多的客戶端(這裏指單點登錄系統中的各個 Web 應用)，包括Java, .Net, PHP, Perl, Apache, uPortal, Ruby 等。
從結構上看，CAS 包含兩個部分： CAS Server 和 CAS Client。CAS Server 需要獨立部署，主要負責對用戶的認證工作；CAS Client 負責處理對客戶端受保護資源的訪問請求，需要登錄時，重定向到 CAS Server。下圖是 CAS 最基本的協議過程：
2.CAS的詳細登錄流程
該圖主要描述
1.第一次訪問http://shopping.xiaogui.com
2.在登錄狀態下第二次訪問http://shopping.xiaogui.com
3.在登錄狀態下第一次訪問http://pay.xiaogui.com
下面對圖中序號代表的操作進行說明
當用戶第一次訪問http://shopping.xiaogui.com
序號1:用戶請求http://shopping.xiaogui.com，會經過AuthenticationFilter認證過濾器(在cas client 的web.xml中配置)
主要作用：判斷是否登錄，如果沒有登錄則重定向到認證中心。
大概知道這個就行，CAS的具體實現會在以後的博客中寫道
序號2: AuthenticationFilter發現用戶沒有登錄，則返回瀏覽器重定向地址。
重定向的地址就是認證服務器CAS Server的地址，後面的參數是我們請求的客戶端地址，這個參數目的就是爲了認證成功以後，根據這個參數的地址重定向回請求的客戶端
序號3: 瀏覽器根據響應回來的重定向地址，向cas.xiaogui.com認證系統發出請求
序號4: 認證系統cas.xiaogui.com接收請求，響應登陸頁面
序號5:：用戶登陸頁面輸入用戶名密碼，提交請求
序號6:：CAS Server 認證服務器接收用戶名和密碼，就行驗證，驗證邏輯CAS Server 已經實現，並響應給瀏覽器信息
這裏的用戶名，密碼不需要關心，後續會講到
圖中1，2部分表示序號5 輸入的用戶名，密碼，以及發出的請求。當認證服務器驗證通過之後，根據請求參數service的值，進行重定向，其實就是回到了請求的客戶端，同時會攜帶一個ticket令牌參數。同時會在Cookie中設置一個TGC，該cookie是網站認證系統cas.xiaogui.com的cookie，只有訪問這個網站纔會攜帶這個cookie過去。
*****注意：這個攜帶TGC的Cookie是實現CAS單點登錄的關鍵所在！
Cookie中的TGC：向cookie中添加該值的目的是當下次訪問cas.xiaogui.com認證系統時，瀏覽器將Cookie中的TGC攜帶到服務器，服務器根據這個TGC，查找與之對應的TGT。從而判斷用戶是否登錄過了，是否需要展示登錄頁面。TGT與TGC的關係就像SESSION與Cookie中SESSIONID的關係。
TGT：Ticket Granted Ticket（俗稱大令牌，或者說票根，他可以簽發ST）
TGC：Ticket Granted Cookie（cookie中的value），存在Cookie中，根據他可以找到TGT。
ST：Service Ticket （小令牌），是TGT生成的，默認是用一次就生效了。也就是上面數字3處的ticket值。
序號7: 客戶端拿到請求中的ticket信息，也就是圖中1的位置
然後經過一個ticket過濾器Cas20ProxyReceivingTicketValidationFilter，去認證系統CAS Server判斷ticket是否有效
這個過濾器的主要工作就是校驗客戶端傳過來的ticket是否有效
CAS Client 客戶端 shopping.xiaogui.com 中web.xml的配置
序號8: 向CAS Server認證系統發出驗證ticket的請求，也就是圖中2的位置，然後執行ticket驗證
序號9: 通過校驗之後，把用戶信息保存到客戶端的session中，並把客戶端的SessionID設置在Cookie中，同時告知客戶端ticket有效。當用戶再次訪問該客戶端，就可以根據Cookie 中的SessionID找到客戶端的Session，獲取用戶信息，就不用再次進行驗證了。也就是圖中響應給瀏覽器的部分。
序號10: shopping.xiaogui.com客戶端接收到cas-server的返回，知道了用戶已經登錄，ticket有效，告知瀏覽器可以進行訪問。
至此，用戶第一次訪問流程結束。
當用戶第二次訪問http://shopping.xiaogui.com
序號11:當用戶第二次訪問，仍然會經過AuthenticationFilter過濾器，但與第一次訪問不同的是此時客戶端session中已經存在用戶的信息，瀏覽器中的Cookie會根據SessionID找到Session，獲取用戶信息，所以不需要進行驗證，可以直接訪問。
序號12: 客戶端告知瀏覽器可以進行訪問。
當用戶第一次訪問http://pay.xiaogui.com
序號13: 用戶向pay.xiaogui.com CAS Client客戶端發出請求
序號14: ：pay.xiaogui.com接收到請求，發現第一次訪問，於是給他一個重定向的地址，讓他去找認證中心登錄。
序號15:瀏覽器根據上面響應的地址，發起重定向，因爲之前訪問過一次了，因此這次會攜帶上次返回的Cookie：TGC到認證中心。
序號16: 認證中心收到請求，發現TGC對應了一個TGT，於是用TGT簽發一個ticket，並且返回給瀏覽器，讓他重定向到pay.xiaogui.comCAS Client客戶端。
序號17:根據上面響應回來的地址，進行重定向到pay.xiaogui.comCAS Client客戶端
序號18: pay.xiaogui.comCAS Client客戶端帶着ticket去認證中心驗證是否有效。
序號19: 認證成功，把用戶信息保存到客戶端的session中，並把客戶端的SessionID設置在Cookie中。當用戶下次訪問pay.xiaogui.comCAS Client客戶端，直接登錄，無需驗證。
序號20: 告知瀏覽器可以進行訪問
CAS單點登錄的原理分析大致就是上述的這些，至於CAS單點登錄的具體實現，將在下篇博客中寫道。