1    系统架构

1.1 概述

即时通讯：允许两人或多人跨多样网络即时传递文字、档案、语音和视频交流的终端服务。

1.2 逻辑架构

即时通讯软件的主要功能有：

即时会话：两人或多人之间，文字、视音频的交流，包括在线消息与离线消息的发送接收，耳机、话筒音量的控制等。

组织机构：包括部门、用户、群组等级别的管理，好友列表的增删与维护，个性化名片、图标的定制与修改等。

文件目录：在线文件传输、目录共享以及离线文件存储与下载；协同浏览、播放以及远程共享等。

注册登录：注册管理，用户的登录与退出记录，消息推送，以及在线状态的维护与更新。

系统设置：个性化本地配置，帮助信息，在线更新，历史记录的查看以及设定。

系统逻辑架构示意图：

即时通讯系统一般分为客户端与服务端，客户端较轻，关键逻辑在服务端，一般分为三到四层，采用B/S和C/S混合架构。

连接层：Connector连接集群。连接层需要尽可能简单，采用同步/异步多种方案，来支撑高并发与高在线。连接层需要承担的总连数可能超过1000万。

逻辑层：关键逻辑与业务逻辑、应用逻辑分离，将即时通讯的功能模块化颗粒化，抽象基础逻辑组件，在基础组件基础上构建业务逻辑子群。

数据层：根据逻辑层的模块化，设计对应的服务化数据集群，在逻辑和物理上对数据进行隔离存放。

监控层：将监控嵌入基础框架，多层进行监控和观测，故障可以迅速被预警，并在用户感知前排除掉。

1.3 物理架构

物理架构与逻辑架构有一定的映射关系，在逻辑架构的基础上，通过如防火墙等筑起安全防线，通过负载均衡等设备构建多点容灾，即通过成熟的硬件技术，在软件系统的设计支持下，增强系统的安全性、稳定性和可靠性。

2    关键技术

2.1 协议设计

即时通讯的开源参考协议有XMPP与SIP，但缺点很明显：1、流量大；2、不可靠；3、交互复杂。针对移动IM的通讯协议一般需要自行设计，改进缺点，并克服以下问题：

   通讯协议设计的目标是：高效、可靠与易于扩展。能够实现弱网络的快速收发，不会丢失消息。并且要简化交互模式，实现增量传输，消息考传输并且按序到达。

   考虑长链接和短链接相结合，核心的长链接用来传输轻量的实时数据，图片、语音等都可以开新的TCP与HTTP链接。

2.2 敏捷发布

即时通讯基于互联网，变更是非常频繁的，需要做到敏捷，而且不是基于单机系统的，基于有一定用户量（百万级？千万级）的系统上，实施敏捷开发与在线发布。

敏捷发布的技术理念：

1、    大系统小做：模块清晰，物理部署分离，区分关键逻辑与应用逻辑；

2、    一切可扩展：通讯协议可扩展，向前兼容；数据存储可扩展，多方式存储

3、    轻松上线部署：灰度部署，开发环境能快速部署到生产环境，可进可退

2.3 容灾设计

1、    多层容灾：系统设计一般分为接入层、逻辑层、存储层，从前到后多层容灾设计。

2、    存储上采用主备、双写等方案，进行容灾方案设计，防止雪崩，并避免蝴蝶效应。

2.4 监控设计

即时通讯一般是海量系统，一个精密的仪表盘非常重要，监控需要克服的问题：

1、    海量日志：一个小时达到数百G

2、    实时图片：1分钟实时图标展示

3、    需求灵活：复杂的关联统计，多样的监控需求

监控需要纳入基础框架，但不能给业务系统造成影响。

即时通讯架构研究