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摘要：一個熱門視頻直播間人數可能達到幾十萬甚至上百萬人，幾十萬人發消息，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流暢本文作者將結合他在網易云信多年開發的經驗進行深度分析。網易云信至今已申請了余項專利，遠超市場同類產品。
一個熱門視頻直播間人數可能達到幾十萬甚至上百萬人，幾十萬人發消息，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流暢？本文作者將結合他在網易云信多年IM開發的經驗進行深度分析。
推薦閱讀高并發 IM 系統架構優化實踐
IM 即時通訊：如何跳出傳統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都有應變的能力；
高并發低延遲：能支持大量的用戶同時收發消息，消息從發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消息互通的，比如網頁端，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絡管理，斷線重連等；保證數據安全，所有上行下行的數據包都需要加解密處理，規避數據泄露或中間人攻擊等各種安全風險。
網關接入層
管理大量客戶端連接，單個節點可以維護的客戶端數量在數十萬量級；處理不同類型客戶端的協議兼容，由于客戶端實現技術的多樣性，導致客戶端與網關之間底層的數據通信協議存在差異，需要由不同的接入網關做協議轉換；處理數據安全邏輯；跨網絡的高可用邏輯，網絡級別的主備（誰知道哪天網線會被藍翔的畢業生挖斷呢？）；廣播消息的高效下行分發，將收到的廣播消息分發到所有連接在本節點上的客戶端。
路由層
作為業務層接入的中轉，同時承擔負載均衡和高可用的作用，單個業務節點處理能力達到瓶頸時更方便的擴容，路由層使業務層擴容對前置網關層完全透明；當一個網絡的業務集群出現網絡故障時，可以切換到備用網絡，保證服務可用性。
業務層
處理聊天室內的業務消息，一個集群內有眾多節點，節點角色相互對等，任何一個節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，因為其他節點可以繼續接管業務數據包的處理；業務集群同樣有多個網絡環境的熱備，以應對可能出現的區域性網絡故障。
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，網頁端，甚至 IoT 物聯網設備，能連多少是多少，多多益善；但是不同開發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；如果團隊開發的話單就客戶端開發人員就不是幾個人可以完成的。
數據安全的保證
當前的網絡安全形勢異常復雜，開發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網上裸奔；開發者需要針對不同的平臺，不同的通信技術實現可靠的安全方案，避免用戶數據在傳輸過程中泄露，避免中間人攻擊等安全風險。
跨機房網絡級的高可用方案
當機房網絡出現故障時把責任推給市政施工隊或者“網絡抽風”已經不流行了，用戶需要的是故障無感知。
所有環節的單點故障排除
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，現在應用需要關注的是怎么以最快的速度抓住用戶。網易云信是一個面對開發者的很好的 IM 云平臺。十余年的研發積累，使其在即時通訊技術方面處于全國領先水平。網易云信至今已申請了 60 余項 IM 專利，遠超市場同類產品。歡迎大家與我們討論 IM 技術，也歡迎大家多多關注網易云信。
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