Swoole手工打造IM通讯服务器案例

以你之姓@ 2022-02-16 09:09 277阅读 0赞

# 1. IM通讯服务器案例分析 #

### 1.1 需求分析 ###

本案例是通过在建项目为原型，主要通过设计搭建一个IM通讯服务器做案例，抽取核心的逻辑，旨在更好的掌握设计良好、高性能的IM通信服务器的原理，为今后的项目开发及应用积累更多的经验素材。

QQ，Msn等都是IM通信服务器经典软件。要搭建一个这样的类似IM服务器，需要承载大量的客户端要向IM服务器发送通信请求，必然要考虑到高并发、多线程等网络通讯处理，实现消息广播通信、私聊通信、离线消息暂存收发，用户在线状况、离线状况展示等。

设计上我们要考虑如下

1）需要更多的IM服务器提供通讯，并做到负载均衡，如何统一管理多个IM服务器负载，我们抽象出一个路由层，包含路由服务器Route Server，来统一接受客户端的请求，验证合法性，再分发给IM服务器，根据IM负载情况、按一定算法提供给客户端一个可用的IM服务器，每个IM服务器都统一在Route server注册服务。那么路由层充当一个中间层，作为一个注册中心，接收请求，发现/注册。

2）为提高通讯数据传输的性能，我们提供高效的缓存服务器Redis，保存应用中的路由数据、注册数据等。

3）IM服务器可能会断线，为防止数据丢失，IM服务器向路由层发起心跳检测，路由层接收消息后，根据心跳检测结果，若无心跳，缓存服务器清理IM服务器的处理，保证向客户端提供可用的IM服务器。

### 1.2 架构设计 ###

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框架整体主要由以下模块组成：  
**1、IM-server服务端：**  
    1）用于接收 Client 连接、消息推送等功能。支持集群部署；  
    2）检测客户端存活状态，心跳时间为300秒/500秒，心跳过快耗电过多，心跳过慢有可能被电信运营商切断连接；  
   3）设备/用户登录退出操作，更新Redis中的状态；  
   4）消息进行双向确认/重传/去重。发送消息后，客户端必须回复ACK确认包，才认为已成功。否则进行重传，客户端对服务器推送的消息进行去重，避免收到重复的消息。

**2、Route消息路由服务器：**  
   1）检测IM-server的存活状态；

2）支持权限认证；

3）根据服务器的状态，按照一定的算法，计算出该客户端连接到哪台IM-server，返回给客户端，客户端再去连接到对应的服务端,保存客户端与IM-server的路由关系；

4）如果 IM-server宕机，会自动从Redis中当中剔除；

5）IM-server上线后连接到Route，自动加 入Redis；

6）可以接受来自PHP代码、C++程序、Java程序的消息请求，转发给用户所在的IM-server；  
   7）缓存服务器地址，多次查询redis；  
**3、Client客户端**  
   1）消息通讯，及消息应答ack；  
   2）心跳保持及断开重连；

### 1.2 IM通信服务流程框架 ###

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整体的流程如上图：

1、客户端向 Route 发起登录。

2、登录成功从 redis当中选择可用 IM-server 返回给客户端，并保存登录、路由信息到 Redis。

3、客户端向 im-server 发起长连接，成功后保持心跳。

4、客户端下线时清除状态信息。

# 2. IM通讯服务器实现 #

### 2.1 实现原理流程图 ###

IM服务器的注册与发现、以及消息路由。路由器负责接入客户端请求，认证并发放令牌，同时选择可用的IM服务器，注册和销毁服务器在线状态，为客户端请求接入连线IM服务器。

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持续完善，待续...

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