摘要：一个热门视频直播间人数可能达到几十万甚至上百万人，几十万人发消息，几十万人接收，流量相当惊人，那么服务端要如何设计才能保证系统流畅本文作者将结合他在网易云信多年开发的经验进行深度分析。网易云信至今已申请了余项专利，远超市场同类产品。
一个热门视频直播间人数可能达到几十万甚至上百万人，几十万人发消息，几十万人接收，流量相当惊人，那么服务端要如何设计才能保证系统流畅？本文作者将结合他在网易云信多年IM开发的经验进行深度分析。
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IM 即时通讯：如何跳出传统思维来设计聊天室架构？
聊天室架构应满足哪些条件高可用：任何一个节点故障都不应该引起服务不可用；
易扩展：具有水平扩展的特性，对不同量级的在线用户数都有应变的能力；
高并发低延迟：能支持大量的用户同时收发消息，消息从发出到送达所有在线端的延时在毫秒级；
客户端兼容性：新型的应用都是能同时跨多种设备实现消息互通的，比如网页端，手机端和桌面端，甚至智能电视等。
聊天室架构如何设计客户端层
处理各种设备的兼容问题，包括对 iOS, Android, Windows, Web 等各种开发平台的语言适配；消息通道的管理维护，包括移动设备上的弱网络管理，断线重连等；保证数据安全，所有上行下行的数据包都需要加解密处理，规避数据泄露或中间人攻击等各种安全风险。
网关接入层
管理大量客户端连接，单个节点可以维护的客户端数量在数十万量级；处理不同类型客户端的协议兼容，由于客户端实现技术的多样性，导致客户端与网关之间底层的数据通信协议存在差异，需要由不同的接入网关做协议转换；处理数据安全逻辑；跨网络的高可用逻辑，网络级别的主备（谁知道哪天网线会被蓝翔的毕业生挖断呢？）；广播消息的高效下行分发，将收到的广播消息分发到所有连接在本节点上的客户端。
路由层
作为业务层接入的中转，同时承担负载均衡和高可用的作用，单个业务节点处理能力达到瓶颈时更方便的扩容，路由层使业务层扩容对前置网关层完全透明；当一个网络的业务集群出现网络故障时，可以切换到备用网络，保证服务可用性。
业务层
处理聊天室内的业务消息，一个集群内有众多节点，节点角色相互对等，任何一个节点的故障会使整个集群的处理能力下降，但不会引起服务的中断，因为其他节点可以继续接管业务数据包的处理；业务集群同样有多个网络环境的热备，以应对可能出现的区域性网络故障。
难点在哪里客户端多样性
目前的应用都存在跨平台的需求，iOS、安卓和 PC 端，网页端，甚至 IoT 物联网设备，能连多少是多少，多多益善；但是不同开发平台之间的技术差异性极大，不是所有公司都有这么全的全栈程序猿的；如果团队开发的话单就客户端开发人员就不是几个人可以完成的。
数据安全的保证
当前的网络安全形势异常复杂，开发应用时如果不在通信安全上花心思，那你的用户就是在互联网上裸奔；开发者需要针对不同的平台，不同的通信技术实现可靠的安全方案，避免用户数据在传输过程中泄露，避免中间人攻击等安全风险。
跨机房网络级的高可用方案
当机房网络出现故障时把责任推给市政施工队或者“网络抽风”已经不流行了，用户需要的是故障无感知。
所有环节的单点故障排除
任何硬件和软件都存在故障的可能，我们无法避免应用罢工，那就需要随时准备替补上场。
能应对任何用户量级的需求
架构级做到水平扩展的能力，当用户量增长时随时可以通过堆服务器来解决，而不是将架构推倒重来。
看完文章还是不知道怎么做？那么可以尝试借用目前已有的平台或工具，现在应用需要关注的是怎么以最快的速度抓住用户。网易云信是一个面对开发者的很好的 IM 云平台。十余年的研发积累，使其在即时通讯技术方面处于全国领先水平。网易云信至今已申请了 60 余项 IM 专利，远超市场同类产品。欢迎大家与我们讨论 IM 技术，也欢迎大家多多关注网易云信。
随着即时通讯以及音频处理和压缩技术的不断发展，效果更好、适用范围更广、性能更高的算法和新的技术必将不断涌现，如果你有好的技术或者分享，欢迎关注网易云信官方博客和 GitHub：
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