因為視頻直播業(yè)務的大規(guī)模擴張，聊天室這種功能在最近幾年又火了起來。本篇文章將會重點挑選聊天室這個典型場景，和大家分享一下網(wǎng)易云信在實現(xiàn)這個功能時是如何做架構(gòu)設計的。

?

相關推薦閱讀
幾十萬人同時在線的直播間聊天，如何設計服務端架構(gòu)？

高并發(fā)IM系統(tǒng)架構(gòu)優(yōu)化實踐

?

常見的虛擬社群

聊天室的應用場景非常廣，除了傳統(tǒng)的圖文聊天外，時下流行的視頻彈幕、在線秀場、在線教育、游戲互動等各式各樣產(chǎn)品中都有類似的應用場景。

在討論聊天室之前，我們先了解下幾種常見的虛擬社群形態(tài)。下表從參與人數(shù)、消息送達即時性、離線消息關注度等維度對論壇、IM P2P、IM群和聊天室這幾種常見的虛擬社群形態(tài)做了簡單對比，從這個對比可以看到聊天室是不同于論壇和群模式的一種虛擬組織，聊天室的架構(gòu)需要跳出傳統(tǒng)思維來設計。

聊天室跟普通的IM群（微信群，QQ群等）相比最大的不同點在于它是一個比較開放的虛擬組織。我們可以將聊天室比喻成一個廣場，廣場是開放無邊界的，所有的人都可以隨進隨出，而群就像一個房間，是一個有邊界有容量上限的私密組織，并且進入這個房間需要一定條件，一般是主動申請加入或被邀請加入。聊天室對比BBS論壇這種虛擬組織來說，它既具有了IM群消息即時送達的特性又有論壇參與人數(shù)無上限的特性。

?

聊天室關鍵技術和難點

那么，是否能從一個已有的成熟技術框架上改造一個聊天室出來呢？

經(jīng)過前面的比較我們看到，聊天室和論壇及IM群都具有一定的共性，看起來似乎可以將論壇架構(gòu)改造成聊天室，也可以將IM群改造成聊天室。

路徑一：將論壇架構(gòu)改造成聊天室，首先需要提高消息送達的即時性，由于論壇都是基于HTTP協(xié)議的，為了保證消息即時送達，需要客戶端不斷輪詢服務器來獲取新的消息，如果對即時性的要求越高，那輪詢的時間就需要縮短，這種模式在用戶量達到一定規(guī)模后是無法承載的。為了保證消息的高效送達，客戶端與服務器之間的需要采用長連接機制，新消息的送達通過服務器主動向客戶端下推來完成。

路徑二：將已有的IM群改造成聊天室，由于群具有對離線消息關注度高的特性，所有的群消息在成員離線時需要持久化，因而群人數(shù)越多效率越低，也正是因為這個原因，一般的IM群都是有人數(shù)上限的，如果想把群改造成聊天室，就不能存離線消息，所以這種方式看起來也不是這么順暢。

現(xiàn)在市場上很多提供聊天室類服務的產(chǎn)品其實都是基于群的模式來實現(xiàn)的，所以人數(shù)上限一直是一個難以突破的瓶頸，甚至有的服務直接使用“超大群”或“千人群”這樣一種特殊群模式來滿足用戶對聊天室場景的需求。

下面我們來看下，如果要實現(xiàn)一個人數(shù)無上限的聊天室服務，需要解決哪些難題。

首先：客戶端多樣性。近幾年來移動互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展得非常快，現(xiàn)在推出的APP一般都需要同時具備iOS版、安卓版和Web版、PC版等不同的版本，跨平臺的開發(fā)需求一直是攔在創(chuàng)業(yè)團隊面前的一座大山；

第二：數(shù)據(jù)安全保障。當前的網(wǎng)絡環(huán)境異常復雜，我們的APP在客戶端與服務器之間的數(shù)據(jù)通信都暴露在復雜的公網(wǎng)環(huán)境中，消息經(jīng)過哪些節(jié)點，中間有沒有被抓包，數(shù)據(jù)是否被惡意采集，這些問題普通用戶開和發(fā)者都容易忽略。如果數(shù)據(jù)通信過程中忽視了安全需求，很容易造成用戶數(shù)據(jù)的泄露，數(shù)據(jù)的安全保障對于產(chǎn)品而言也很重要；

第三：需要應對網(wǎng)絡故障或服務單點故障的難題。開發(fā)者代碼寫得再好也無法避免硬件故障或是網(wǎng)絡故障這種不可預知的問題，在產(chǎn)品積累了一定的用戶量之后，如果遇到服務可用性問題會造成用戶流失；

第四：架構(gòu)需要具備足夠的彈性。在用戶量級上來之后能支持快速的水平擴展，不會因為架構(gòu)的問題需要重構(gòu)；

最后：消息投遞慢。聊天室對消息的即時性要求非常高，同一條消息在投遞給不同成員時需要在毫秒級的延時完成，如果消息投遞慢了會造成消息時間線錯亂，聊天室里的人無法理解上下文場景。

基于這些難點，我們提出聊天室需要具備這些指標：跨平臺、數(shù)據(jù)加密、高可用、易擴展、高并發(fā)低延遲。

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 網(wǎng)易云信聊天室的架構(gòu)

上圖是網(wǎng)易云信的聊天室分層架構(gòu)。

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(zhuǎn)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(zhuǎn)，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。

?

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。

另外，想要獲取更多產(chǎn)品干貨、技術干貨，記得關注網(wǎng)易云信博客哦~

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的IM即时通讯：如何跳出传统思维来设计聊天室架构？的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網(wǎng)站內(nèi)容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。