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摘要：一個熱門視頻直播間人數(shù)可能達到幾十萬甚至上百萬人，幾十萬人發(fā)消息，幾十萬人接收，流量相當驚人，那么服務端要如何設計才能保證系統(tǒng)流暢本文作者將結合他在網(wǎng)易云信多年開發(fā)的經(jīng)驗進行深度分析。網(wǎng)易云信至今已申請了余項專利，遠超市場同類產(chǎn)品。
一個熱門視頻直播間人數(shù)可能達到幾十萬甚至上百萬人，幾十萬人發(fā)消息，幾十萬人接收，流量相當驚人，那么服務端要如何設計才能保證系統(tǒng)流暢？本文作者將結合他在網(wǎng)易云信多年IM開發(fā)的經(jīng)驗進行深度分析。
推薦閱讀高并發(fā) IM 系統(tǒng)架構優(yōu)化實踐
IM 即時通訊：如何跳出傳統(tǒng)思維來設計聊天室架構？
聊天室架構應滿足哪些條件高可用：任何一個節(jié)點故障都不應該引起服務不可用；
易擴展：具有水平擴展的特性，對不同量級的在線用戶數(shù)都有應變的能力；
高并發(fā)低延遲：能支持大量的用戶同時收發(fā)消息，消息從發(fā)出到送達所有在線端的延時在毫秒級；
客戶端兼容性：新型的應用都是能同時跨多種設備實現(xiàn)消息互通的，比如網(wǎng)頁端，手機端和桌面端，甚至智能電視等。
聊天室架構如何設計客戶端層
處理各種設備的兼容問題，包括對 iOS, Android, Windows, Web 等各種開發(fā)平臺的語言適配；消息通道的管理維護，包括移動設備上的弱網(wǎng)絡管理，斷線重連等；保證數(shù)據(jù)安全，所有上行下行的數(shù)據(jù)包都需要加解密處理，規(guī)避數(shù)據(jù)泄露或中間人攻擊等各種安全風險。
網(wǎng)關接入層
管理大量客戶端連接，單個節(jié)點可以維護的客戶端數(shù)量在數(shù)十萬量級；處理不同類型客戶端的協(xié)議兼容，由于客戶端實現(xiàn)技術的多樣性，導致客戶端與網(wǎng)關之間底層的數(shù)據(jù)通信協(xié)議存在差異，需要由不同的接入網(wǎng)關做協(xié)議轉換；處理數(shù)據(jù)安全邏輯；跨網(wǎng)絡的高可用邏輯，網(wǎng)絡級別的主備（誰知道哪天網(wǎng)線會被藍翔的畢業(yè)生挖斷呢？）；廣播消息的高效下行分發(fā)，將收到的廣播消息分發(fā)到所有連接在本節(jié)點上的客戶端。
路由層
作為業(yè)務層接入的中轉，同時承擔負載均衡和高可用的作用，單個業(yè)務節(jié)點處理能力達到瓶頸時更方便的擴容，路由層使業(yè)務層擴容對前置網(wǎng)關層完全透明；當一個網(wǎng)絡的業(yè)務集群出現(xiàn)網(wǎng)絡故障時，可以切換到備用網(wǎng)絡，保證服務可用性。
業(yè)務層
處理聊天室內(nèi)的業(yè)務消息，一個集群內(nèi)有眾多節(jié)點，節(jié)點角色相互對等，任何一個節(jié)點的故障會使整個集群的處理能力下降，但不會引起服務的中斷，因為其他節(jié)點可以繼續(xù)接管業(yè)務數(shù)據(jù)包的處理；業(yè)務集群同樣有多個網(wǎng)絡環(huán)境的熱備，以應對可能出現(xiàn)的區(qū)域性網(wǎng)絡故障。
難點在哪里客戶端多樣性
目前的應用都存在跨平臺的需求，iOS、安卓和 PC 端，網(wǎng)頁端，甚至 IoT 物聯(lián)網(wǎng)設備，能連多少是多少，多多益善；但是不同開發(fā)平臺之間的技術差異性極大，不是所有公司都有這么全的全棧程序猿的；如果團隊開發(fā)的話單就客戶端開發(fā)人員就不是幾個人可以完成的。
數(shù)據(jù)安全的保證
當前的網(wǎng)絡安全形勢異常復雜，開發(fā)應用時如果不在通信安全上花心思，那你的用戶就是在互聯(lián)網(wǎng)上裸奔；開發(fā)者需要針對不同的平臺，不同的通信技術實現(xiàn)可靠的安全方案，避免用戶數(shù)據(jù)在傳輸過程中泄露，避免中間人攻擊等安全風險。
跨機房網(wǎng)絡級的高可用方案
當機房網(wǎng)絡出現(xiàn)故障時把責任推給市政施工隊或者“網(wǎng)絡抽風”已經(jīng)不流行了，用戶需要的是故障無感知。
所有環(huán)節(jié)的單點故障排除
任何硬件和軟件都存在故障的可能，我們無法避免應用罷工，那就需要隨時準備替補上場。
能應對任何用戶量級的需求
架構級做到水平擴展的能力，當用戶量增長時隨時可以通過堆服務器來解決，而不是將架構推倒重來。
看完文章還是不知道怎么做？那么可以嘗試借用目前已有的平臺或工具，現(xiàn)在應用需要關注的是怎么以最快的速度抓住用戶。網(wǎng)易云信是一個面對開發(fā)者的很好的 IM 云平臺。十余年的研發(fā)積累，使其在即時通訊技術方面處于全國領先水平。網(wǎng)易云信至今已申請了 60 余項 IM 專利，遠超市場同類產(chǎn)品。歡迎大家與我們討論 IM 技術，也歡迎大家多多關注網(wǎng)易云信。
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