IM即時通信項目技術(shù)方案

1、第一章 技術(shù)方案3.1. 工程概述? 工程名：? 建設單位及項目負責人：3.1.1. 工程背景 隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的爆發(fā)式發(fā)展，手機上的溝通變得越來越重要，即時通訊作為當 今互聯(lián)網(wǎng)時代的一個重要通信手段，互聯(lián)網(wǎng)時代的人、企業(yè)等已基本接受和習慣即時 通訊帶來的各種便捷服務， 各種即時通訊工具、 聊天軟件應用也如雨后春筍層出不窮， 用戶也越來越習慣利用在手機 APP中植入的即時通訊功能服務進行在線即時聊天互動， 獲取產(chǎn)品或服務的信息，或進行人與人之間的溝通互動，當前四川電信通過積極探索 實踐，在移動互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域也創(chuàng)新地開發(fā)出一些行業(yè)重量級的業(yè)務應用，對即時通訊能 力服務需求非常急迫，無專屬即時溝通工具，

2、買家與賣家間無即時溝通，訂單及物流 通知未及時送達；QQ微信等第三方即時通訊工具，只能解決交流的問題，而無法對 用戶體驗和平臺無縫性帶來幫助，沒有與自身產(chǎn)品線進行的深度集成，應用需求無法 真正滿足。因此建立一套統(tǒng)一的 IM 平臺以及專屬的聊天產(chǎn)品，對應用的推廣與發(fā)展有非常 重要的意義。3.1.2. 需求概述鑒于電信自主運營應用對 IM 即時通訊能力服務有相應的集成需求，需要構(gòu)建一 套云即時通訊服務平臺，為需要 IM 即時通訊的應用提供基礎的即時通訊能力服務， 支持嵌入到電信自主運營開發(fā)的業(yè)務應用中提供即時通訊服務，實現(xiàn)即時通訊基礎服 務能力平臺化、SDK類型豐富化，支持多應用接入。同時基于IM

3、即時通訊平臺可以定制一套專屬于自己的 IM通訊軟件，對數(shù)據(jù)的保 密性、安全性以及功能的多樣性都能很好的滿足。32 建設目的及原則構(gòu)建一套云即時通訊服務平臺，為需要IM即時通訊的應用提供基礎的即時通訊能力服務。同時基于IM即時通訊平臺可以定制一套專屬于自己的IM通訊軟件，對數(shù) 據(jù)的保密性、安全性以及功能的多樣性都能很好的滿足。3.2.1. 總體建設原則 系統(tǒng)可用性原則系統(tǒng)可用性(Availability)是用來衡量一個平臺系統(tǒng)能提供持續(xù)服務的能力，它表示的是在給定時間系統(tǒng)或者系統(tǒng)某一能力在特定環(huán)境中能夠滿意工作的概率。采用先進的技術(shù)和方法，滿足和適應移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)更新速度，在滿足

4、開發(fā)時間 節(jié)點的要求下，滿足用戶的交互體驗和功能需求，采用智能化的處理特色，滿足運營 管理的效率要求。在系統(tǒng)運行當中可能會影響到系統(tǒng)可用性的因素：1. 操作人員和組織其實這個地方平臺在使用中的管理員，他是否重視運維？組織是否已經(jīng)認識平臺帶來的價值，把平臺的可用性當作自己的一個核心能力來看待。是否把面向用戶的業(yè) 務能力和運維很好的對接？是否建立起用戶質(zhì)量的組織文化。2. 業(yè)務流程業(yè)務管理平臺的流程梳理多個角色自己的關(guān)系和職責。我們第一個要去看這個流 程在面對故障的是否起到了積極的作用，比如說能夠確保故障信息的準確送達，同時 保證處理人的角色和職責是清晰的。其次不斷去檢查流程是否可以自動化驅(qū)動，而

5、非 人為驅(qū)動。人是不可靠之源！我們最終希望形成是一個自動化、標準化的流程，這樣 的流程不容易被異化，且能保證預期執(zhí)行結(jié)果一致。3. 后期的運維技術(shù)很多時候大家看到的技術(shù)是運維技術(shù)，其實恰恰相反對于業(yè)務來說，對其高可用 的影響，因此在其中需要遵循很多原則，有一些原則需要有普適的參考價值。比如說 服務降級、過載保護、服務公共化等等。這些方法論是否已經(jīng)融入到研發(fā)和運維的架 構(gòu)設計之中。業(yè)務功能需求優(yōu)先，而非可運維性優(yōu)先，可運維性最終就是業(yè)務的質(zhì)量。4. 業(yè)務管理把你的平臺的業(yè)務能力標準化，你可以轉(zhuǎn)換成我們多個業(yè)務指標，比如說質(zhì)量、 可用性、用戶體驗、用戶滿意度、成本，有了這些業(yè)務導向性指標，才能把I

6、T能力和業(yè)務更好的對接起來。否則很容易在組織內(nèi)，形成運營維護共同認識，而非創(chuàng)造價 值部門。這一點還有一個重要性，就是讓維護人員也要足夠的認識到，他們的能力直 接和業(yè)務相關(guān)，需要增強業(yè)務敏感度。在系統(tǒng)運行當中為了保障系統(tǒng)的可用性所采用的策略：1. 故障發(fā)生前，建立運維質(zhì)量儀表盤我們一定要建立運維數(shù)據(jù)看板，這個看板的數(shù)據(jù)并且要在業(yè)務、測試和運維人員 對平臺的情況達成一致，讓大家足夠重視這份數(shù)據(jù)，這樣數(shù)據(jù)便有了推動力。建議這 個地方的核心數(shù)據(jù)指標不要太多，因為涉及到多個團隊，大家不能夠一致理解，特別 是傳達到管理層，太多的指標，容易失去關(guān)注的焦點。通行的做法，就是用可用性來做運維的數(shù)據(jù)看板?？捎眯缘?/p>

7、計算方法有簡單的方 法，也有復雜的方法。簡單的方法就是在監(jiān)控系統(tǒng)中搞一些探針來模擬用戶監(jiān)控，最 后我們能得出故障的時長和可用性的時間，這樣我們可以建立每天、每周、每月、每 Q的可用性，可以做到分業(yè)務、分服務（更細粒度）等等;復雜的方法在模擬數(shù)據(jù)的基礎 上，可以把事件系統(tǒng)記錄的時間數(shù)據(jù)拿過來作為評估的標準。另外可以把可用性上升 到質(zhì)量層面，這個里面涉及到的評估維度（成本、用戶體驗、滿意度）就更多了，數(shù)據(jù) 獲取的來源也變得更多，有些是來自于客服系統(tǒng)，有些是來自于輿情監(jiān)控，有些是來自于運維容量系統(tǒng)，有些是來自于事件系統(tǒng)等等，不過最終呈現(xiàn)的指標就是一個 質(zhì)量。2. 故障發(fā)生前，設定技術(shù)準則和要求運維需

8、要和研發(fā)建立整體的技術(shù)標準和規(guī)范要求。因此從保障系統(tǒng)可用性的角度 來說，我們需要設定一個路線圖，最終服務于這個平臺運行的可用性。比如說之前我 提到的影響系統(tǒng)的因素里面講到了先做標準化，然后做公共服務化、最終服務無狀態(tài) 化。運維一定要把標準化作為核心要務來推進，建立標準化的運維環(huán)境，建立標準化 的技術(shù)棧，建立標準化的高可用方法論，最終這個業(yè)務的可用性一定是有保證的。3. 故障發(fā)生時，恢復是第一要務故障發(fā)生的時候，恢復必須是保證系統(tǒng)可用性所必須要時刻記住的。在故障的當下，定位故障原因是大忌，這往往讓故障時長變得不可控，因為會直 接影響MTTR平均修復時間），影響用戶的業(yè)務使用。用一些標準的原則去隔

9、離故障， 比如說服務器重啟，鏈路禁用，DNS切換等等。4. 故障發(fā)生后即時的排查和復盤問題每一次故障發(fā)生后，運維人需要牽頭去復盤故障，剛剛說了我們恢復是第一要務, 所以故障的根本原因我們可能還不知道，此時就需要運維、測試和研發(fā)一起仔細的去 看整個的故障過程，看看到底哪兒有什么問題 ？基本上也是從剛才說的四個方面來評 估。不斷的審視我們運維的能力和 IT的能力，說“故障是運維最好的老師”的原因 也在于此，它能夠不斷驅(qū)使我們走向更高的成熟度。1121.2系統(tǒng)可維護性原則系統(tǒng)采用集中部署便于集中維護，提供分權(quán)分級的權(quán)限管理機制，不同的系統(tǒng)模 塊，不同的任務可以設置不同的數(shù)據(jù)操作、統(tǒng)計和監(jiān)控查看分析權(quán)

10、限。系統(tǒng)采用構(gòu)件 化設計思想，系統(tǒng)框架與業(yè)務邏輯分離，具備開放的體系結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)功能模塊均采用插件式方式架構(gòu)，易于修改，對某一個功能模塊的修改, 般不影響系統(tǒng)其他功能的正常運行；系統(tǒng)分析、調(diào)度更多采用的是配置模式，易于擴 展，新增服務時對系統(tǒng)的修改較少，僅需調(diào)整配置文件參數(shù)即可；系統(tǒng)具備方便且可 定期執(zhí)行、分析結(jié)果的業(yè)務測試功能。1121.3 系統(tǒng)可靠性原則系統(tǒng)可靠性指在規(guī)定條件下和給定時間內(nèi)平臺能正確運行的概率。系統(tǒng)可靠性用 下列四個標準來判斷：平臺在運行的過程中不為故障所破壞或停止；平臺的業(yè)務流程的結(jié)果不包括由故障所引起的錯誤；平臺對執(zhí)行業(yè)務的時間不能超過一定的限度；平 臺運行在允許的網(wǎng)絡內(nèi)

11、。系統(tǒng)可靠性保障主要體現(xiàn)在以下兩個方面：? 系統(tǒng)采用增量備份和全備份相結(jié)合的方式定期備份重要的系統(tǒng)數(shù)據(jù)；? 系統(tǒng)應具有良好的并行處理機制，對存取沖突的競爭具有有效的仲裁和加鎖機制， 充分保證事務處理的完整性，并降低系統(tǒng)I/O開銷，提高并發(fā)用戶查詢和存取的 性能。 系統(tǒng)可擴展性原則可擴展性是軟件設計的重要的原則之一，它以添加新功能或修改完善現(xiàn)有功能來 考慮軟件的未來成長?？蓴U展性是軟件拓展系統(tǒng)的能力。系統(tǒng)采用成熟的框架開發(fā)接口服務和后臺管理，前端APP可采用Native和HTML5代碼混合實現(xiàn)，整體采用分層設計。支持開閉原則設計思想，便于系統(tǒng)的靈活配置和 部署；支持插件技術(shù)，便于

12、系統(tǒng)縱向延伸和對新技術(shù)的接入。良好的可擴展性設計應該允許更多的業(yè)務功能在必要時可以被插入到適當?shù)奈?置中。這樣做的目的的是為了應對未來可能需要進行的修改，而造成代碼被過度工程 化地開發(fā)?？蓴U展性可以通過軟件框架來實現(xiàn)：動態(tài)加載的插件、頂端有抽象接口的認真設計的類層次結(jié)構(gòu)、有用的回調(diào)函數(shù)構(gòu)造以及功能很有邏輯并且可塑性很強的代碼結(jié)構(gòu)。322.Android-SDK 目標實現(xiàn)an droid客戶端接入集成即時通訊基礎服務提供相應的SDK提供an droid客戶端的登錄、消息通知、會話、消息、通知、群聊、臨時會話討論組 相關(guān)功能接口。3.2.3. IOS-SDK 目標為實現(xiàn)iOS客戶端接入集成即時通訊

13、基礎服務提供相應的SDK提供iOS客戶端的登錄、消息通知、會話、消息、通知、群聊、臨時會話討論組相關(guān)功能接口。3.2.4. PC-SDK 目標為實現(xiàn)PC H5頁面接入集成即時通訊基礎服務提供相應的SDK提供PC客戶端的登錄、消息通知、會話、消息、通知、群聊、臨時會話討論組相關(guān)功能接口。3.3. 系統(tǒng)架構(gòu)根據(jù)對需求的分析和系統(tǒng)目標的總結(jié)，本方案采用面向服務的體系結(jié)構(gòu)技術(shù) 來構(gòu)建統(tǒng)一的IM即時通信平臺，軟件可以分布式部署在服務器集群上， 實現(xiàn)對海 量并發(fā)通信的實時轉(zhuǎn)發(fā)。3.3.1. 系統(tǒng)架構(gòu)設計16 / 16 系統(tǒng)架構(gòu)圖u.dr*idbL蚩令董辛合話會話用戶趣知通知消息匾何訂島冃肖

14、忌誠知討且井京雀J6 r WX-砒酗甘通印消忌通址漩組天iff且初戶佶宜安全認證僧息祐遑文件馬輸單珈、群通如通備U陸MHM亠脣機紡就圧矯列表T&K集謐控即忖越11淸誕軸緩存冋步鍰存虧務 gg）特刃饒慵WTSJL C冊櫃骨擬針掘、用-.帶據(jù)、系統(tǒng)采用多層體系架構(gòu)：分層設計實現(xiàn)“高內(nèi)聚、低耦合”，易于控制、易于擴展,分為數(shù)據(jù)層、服務層、接口層、應用層，具體說明如下:? 數(shù)據(jù)層：提供持久化數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)服務，包括即時通信消息數(shù)據(jù)、用戶及 關(guān)系數(shù)據(jù)、平臺基礎數(shù)據(jù)等，使用 mysql來進行持久化。? 服務層：整個平臺的核心層，為平臺提供即時通訊基礎服務能力，使用SOA框架來構(gòu)建系統(tǒng)服務，使用kakfa來

15、進行信息轉(zhuǎn)發(fā)，同時為了提高并發(fā)能力， 使用redis來進行數(shù)據(jù)緩存。? 接口層：向第三方業(yè)務應用提供即時通訊基礎服務能力集成客戶端SDK接口（包括：androidiospc）和服務器端SDK接口。? 應用層：為需要集成即時通訊基礎服務能力的第三方應用1131.2 SOA匡架采用SOA架構(gòu)（面向服務架構(gòu)），它可以根據(jù)需求通過網(wǎng)絡對松散耦合的粗粒度應用組件進行分布式部署、組合和使用。服務層是SOA的基礎，可以直接被應用調(diào)用,從而有效控制系統(tǒng)中與軟件代理交互的人為依賴性，能更迅速、更可靠、更具重用性 架構(gòu)整個業(yè)務系統(tǒng)。3.32系統(tǒng)軟件架構(gòu)MW 口自砌化went理? 高可用的架構(gòu)，高并發(fā)消息處理。?

16、使用高性能互聯(lián)網(wǎng)中間件： Redis, Kafka , Cassandra Zookeepe。? 移動消息和移動場景深度優(yōu)化，兼顧消息可靠性和效率。? 原生移動端SDK優(yōu)化，APP完美集成。? 基于XMPP協(xié)議及成熟的Mina通信架構(gòu)，性能穩(wěn)定、效率高；? 業(yè)務邏輯Module基于總線的設計方式，通過插件及總線驅(qū)動擴展業(yè)務Module ；? 數(shù)據(jù)接入采用hibernate持久化架構(gòu)，能夠接入多種主流數(shù)據(jù)庫；? 整個系統(tǒng)設計開發(fā)基于標準的 J2EE技術(shù)，使用標準的HTML, JSP, SOAP, JDBC 等技術(shù)；? 支持TCP、UDP、HTTP多種協(xié)議；? 外部系統(tǒng)接入基于SOA體系架構(gòu)，具備

17、良好擴展性能。333.消息發(fā)送拓撲希戶占MFA帕尸H* 13.4. 系統(tǒng)功能設計3.4.1. 基礎IM服務能力 注冊要使用IM通信功能，首先必須注冊成為IM平臺的用戶，因此IM通信平臺提供 用戶注冊功能呢，注冊的用戶只是IM通信平臺用戶，不是屬于任何的業(yè)務系統(tǒng)用戶， 因此需要和應用系統(tǒng)用戶關(guān)聯(lián)起來，需要接入的應用進行用戶關(guān)聯(lián)。 登錄IM通信的登錄功能，就是用戶上線功能，IM平臺根據(jù)用戶在線狀態(tài)進行消息分 發(fā)。如果用戶登錄，即用戶上線，則IM平臺才會將消息發(fā)送給用戶。因此應用系統(tǒng)使用IM通信平臺需要通過平臺提供的登錄接口，登錄到 IM通信平臺，同時平臺會為 每個用

18、戶生成一個會話token，作為通信憑證。 單聊點對點聊天，IM平臺單聊支持發(fā)送文本消息，圖片消息，允許發(fā)送附件，附件可 以是圖片、普通格式文件、音樂文件、視頻文件，還支持地位位置發(fā)送。如果是移動端還支持語音發(fā)送，語音聊天以及視頻聊天。1141.4 群聊多對多聊天，支持用戶和群里的其他用戶進行聊天，支持發(fā)送文本消息，圖片消 息，表情消息；允許發(fā)送附件，附件可以是圖片、普通格式文件、音樂文件、視頻文 件，還支持地理位置發(fā)送。如果是移動端還支持語音發(fā)送，以及語音聊天。 討論組特殊的群組，臨時群會話，用戶可以邀請自己的好友進入討論組進行群聊，創(chuàng)建 討論組的用戶支持刪除修

19、改操作，被邀請用戶可以退出討論組，支持群聊的所有聊天 功能。 已發(fā)送消息回執(zhí)即時通訊消息的發(fā)送，當消息發(fā)送到對端用戶后，提供已發(fā)送消息回執(zhí)機制，確 保即時通訊消息可靠發(fā)送到對方。 即時通訊消息即時通訊消息支持支持發(fā)送文本消息，圖片消息，允許發(fā)送附件，附件可以是圖 片、普通格式文件、音樂文件、視頻文件，還支持地理位置發(fā)送。如果是移動端還支 持語音發(fā)送，以及語音聊天。 好友管理好友管理提供對好友的添加，修改基礎信息，刪除，拉入很名單的功能，同時也 提供對好友申請的同意、拒絕以及忽略的操作 群組管理群組管理提供用戶對自身群組的新建、修改

20、、解散功能，同時也提供用戶搜索群 組，申請入群以及退出群組功能。342.產(chǎn)品功能 注冊該軟件提供的注冊功能分為兩部分注冊，一部分是產(chǎn)品自身的業(yè)務范圍內(nèi)的用戶 注冊，一部分是調(diào)用IM通信平臺接口注冊成為通信平臺用戶。在IM通信平臺注冊成 功后，需要將平臺返回的用戶id與產(chǎn)品業(yè)務內(nèi)的用戶進行關(guān)聯(lián)，才能為后續(xù)功能提 供服務。 登錄該軟件提供的登錄功能分為兩部分登錄，一部分是產(chǎn)品自身的登錄，一部分是當 用戶在產(chǎn)品登錄成功后再調(diào)用IM通信平臺接口登錄上通信平臺。用戶兩部分登錄成 功后就可以在軟件中使用聊天功能。 個人信息管理用戶登錄成功后可以進入個人中心對

21、自己的信息進行管理，比如修改昵稱，或者 修改個人頭像，同時也允許修改個人登錄密碼。 單聊軟件支持點對點聊天，當用戶登錄成功后，可以看見自己的好友列表，如果用戶 想和某位好友聊天只需要點擊該好友就可以進入聊天頁面。支持發(fā)送文本消息，圖片 消息，允許發(fā)送附件，附件可以是圖片、普通格式文件、音樂文件、視頻文件，還支 持地位位置發(fā)送。還支持語音發(fā)送，語音聊天以及視頻聊天。 群聊軟件支持群聊功能。當用戶登錄成功后，可以看見自己的群組列表。用戶可以點 擊自己加入的群組進入群里面和群的其他成員進行聊天。群聊支持發(fā)送文本消息，圖 片消息，允許發(fā)送附件，附件可以是圖片、普通格式文

22、件、音樂文件、視頻文件，還 支持地位位置發(fā)送。還支持語音發(fā)送，語音聊天。 已發(fā)送消息回執(zhí)當用戶發(fā)送消息后，如果接收方在線，則通信平臺會將消息投遞到對方，此時平 臺會給發(fā)送發(fā)發(fā)送一條消息已送達消息回執(zhí)。如果接收方?jīng)]在線，貝U會將消息投遞到對方的離線消息隊列中，并向發(fā)送方發(fā)送一條已送達的消息回執(zhí)。11.427 即時通訊消息An droid客戶端 發(fā)送即時通訊消息支持文字、語音、圖片、地理位置、表情消息 的發(fā)送和接收，同時也提供發(fā)送附件功能。IOS客戶端 發(fā)送即時通訊消息支持文字、語音、圖片、地理位置、表情消息的發(fā) 送和接收，同時也提供發(fā)送附件功能。PC客戶端 發(fā)送即時通訊消息支持文

23、字、圖片、表情消息的發(fā)送和接收，同時也 提供發(fā)送附件功能。移動端消息傳輸采用壓縮的二進制流，消息傳輸效率高，移動弱網(wǎng)絡優(yōu)化，保證 移動網(wǎng)絡下消息必達底層基于長連接技術(shù)實現(xiàn)，結(jié)合 An droid和IOS平臺的推送能力，支持消息即時 推送。同時提供未讀消息提示。 好友管理好友管理主要是提供用戶對自己好友的管理功能。包括添加好友，刪除好友，將 好友拉入黑名單，修改好友備注，已經(jīng)好友申請消息管理功能。? 好友添加：用戶可以通過好友電話號碼或者好友昵稱來搜索好友，電話號碼 搜索是唯一結(jié)果，好友昵稱是多結(jié)果。用戶可以點擊添加好友，先對方發(fā)送 好友申請消息。? 刪除好友：如果是移動端則在好

24、友列表滑動要刪除的好友，就會有刪除按鈕 出現(xiàn)，點擊刪除按鈕就會提示是否刪除，點擊是將刪除好友，點擊否取消刪 除? 拉入黑名單：如果是移動端則在好友列表滑動要拉入黑名單的好友，就會有 黑名單按鈕出現(xiàn)，點擊黑名單按鈕就會提示是否將好友加入黑名單，點擊是 將好友拉入黑名單，點擊否取消操作。當好友被拉入黑名單后將不能接收好 友發(fā)送的消息。? 修改好友：在好友列表，點擊好友，進入好友的詳細信息界面，在該界面右 上角有設置按鈕，點擊進入就可以對好友進行備注修改。? 好友申請消息：當有用戶提交好友申請時，你將會收到好友申請消息，此時 你就可以進行同意或者拒絕的操作。1142.9 群組管理群組管理提供用戶對自

25、身群組的新建、修改、解散功能，同時也提供用戶搜索群 組，申請入群以及退出群組功能。? 創(chuàng)建群組：用戶可以根據(jù)自己需要進行群組的創(chuàng)建，每個用戶擁有4個群的創(chuàng)建權(quán)限。? 群組修改：群創(chuàng)建者可以對群名字進行修改。? 群組解散：群創(chuàng)建可以在不需要群時，進行群解散操作。? 群組申請：用戶如何想加入群組，可以先通過群名稱或者群id進行搜索，當搜索出來后，用戶可以點擊申請入群，等待群創(chuàng)建者同意。? 退出群組：普通用戶可以直接點擊退出群組功能退出群組，創(chuàng)建者如果想退 出則需要向?qū)⑷恨D(zhuǎn)讓給群里的某位成員，然后才能退出群組。3.5. 系統(tǒng)運行環(huán)境需求3.5.1. 平臺硬件需求系統(tǒng)能力的決定因素主要有兩個方面，一個

26、是架構(gòu)設計，一個是系統(tǒng)硬件能力?；?于本系統(tǒng)的架構(gòu)設計，我們對系統(tǒng)能力和硬件做了如下評估：序號每日活躍用戶數(shù)服務器數(shù)服務器配置其它110萬5臺3 臺 16 核 128G, 2臺16核32GS據(jù)庫服務器需要配SsDn 同時配置足夠的存儲空間來 存儲日志220萬7臺5 臺 16 核 128G, 2臺16核32G數(shù)據(jù)庫服務器需要配置SSD 同時配置足夠的存儲空間來 存儲日志350萬9臺7臺16核128G,2臺16 核 32G數(shù)據(jù)庫服務器需要配置SSD 同時配置足夠的存儲空間來 存儲日志4100萬13臺11 臺 16 核 128G, 2數(shù)據(jù)庫服務器需要配置SSD同時配置足夠的存儲空間來臺16核32G存儲日志5200萬23臺21 臺 16 核