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IM系统的SESSION结构、维护方式及原因

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一、IM系统基本结构

一个IM系统的基本结构如下图所示

1、msg-gate模块是接入层,核心功能是连接整流。维护与客户端的海量TCP长连接,将外界海量TCP长连接整流为少量与后端msg-logic的TCP长连接。

2、msg-logic模块是逻辑层,核心功能是处理消息投递逻辑。

3、redis负责缓存业务客户端的连接状态,连到哪一个msg-gate,连接状态是否正常。用于向用户推送消息时,提供消息路由。

4、ipconfig向client端提供msg-gate所在IP地址。

二、session维护方式及原因

1、session维护模块

整个系统中维护session总共有两个模块,msg-gate和redis。

2、两个地方维护session原因

msg-gate是分布式部署,每个节点连接有不同的客户端(client)。msg-gate接收client消息或者logic请求向client发消息,都需要验证client端状态是否正常,从性能的角度出发,msg-gate需要在本地维护一份session。

由于msg-gate,msg-logic是分布式部署,有若干节点。当clientA向clientB发送消息时,msg-logic需要一个地方可以检索clientB所连接的msg-gate位置(IP),因此需要一个集中(也可以hash多台机器)的位置存储session路由关系。

三、session存储的具体结构

1、msg-gate模块session结构

先给出msg-gate的session结构

msg-gate的session通过channelid(socketid)检索。接收client消息很容易理解,对应的socket会触发事件;如果logic请求发送消息,也需要提供channelid(Redis集中session路由部分会介绍)。

session中uid(用户id)数据怎么得到呢?

看一下client到msg-gate的协议

从性能的角度出发,msg-gate模块只解析协议的消息头(前20个字节),msg-gate模块不能通过协议直接得到用户信息。但是,每个连接上msg-gate的client都需要合法授权才能收发消息,通过这个步骤,msg-gate能将uid与channelid建立关联。

2、Redis中session结构

redis中的session主要使用对象为msg-logic,处理业务逻辑的模块,session基本结构为结构),其中session内容包括msg-gate地址、channelid等(msg-gate、chanelid也通过授权过程获得)。

以uid为key这个结构,非常符合msg-logic处理业务逻辑。

3、两处session间的转换关系

msg-gate调用msg-logic的接口,一律将channelId转化为uid;msg-logic调用msg-gate的接口,将uid转化为channelid。由于神奇的hash算法,转化过程的时间复杂度为常数1。

至此,IM系统各个模块均能高效定位某个客户端位置及状态。

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