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【51CTO.com快譯】無論是在醫(yī)生與患者之間，還是在客戶與支持代理之間，都需要通過交流來交換信息，進而解決問題。同樣，企業(yè)也需要通過聊天應用來為用戶排憂解難，并實現(xiàn)企業(yè)的服務價值。下面和我們一起來探討如何設計并構建企業(yè)級的聊天應用架構，以承載數(shù)百萬級的并發(fā)用戶和消息。

聊天模型的標準架構

總的說來，標準的聊天體系架構包括兩個主要部分：聊天服務器引擎和客戶端聊天部件。

• 聊天服務器引擎 - 它是負責中繼消息操作的多臺服務器組合。
• 客戶端聊天部分 - 它是被安裝在臺式機、移動設備上的聊天應用程序。

在令牌的協(xié)助下，聊天服務器引擎掌控著消息從服務器端發(fā)送、并傳遞到客戶端設備上的整個操作過程。該引擎通常由如下組件構成：

• 聊天WebSocket服務器
• 聊天WebSocket客戶端庫
• 聊天REST API
• 聊天媒體存儲服務器

對于一定數(shù)量的用戶和消息來說，標準版本是足以應對的;但是當涉及到不同通信信道(如：文本、視頻和語音呼叫)，數(shù)百萬個的用戶連接，以及需要根據(jù)企業(yè)項目進行應用定制時，該標準架構就需要升級了。

在此，我們引入MirrorFly聊天類API架構，它采用的是基于Erlang的XMPP協(xié)議 + ejabberd服務器 + Mnesia數(shù)據(jù)庫。

企業(yè)級聊天應用的架構

Ejabberd可以被分為三層：

• 接口層：如上所述，它處理所有與客戶端往來的數(shù)據(jù)。
• 邏輯層：這是最為復雜的一層。它處理所有與XMPP相關的邏輯、以及諸如：HTTP綁定、訪問控制、可擴展模塊、以及鉤子(hooks)等其他功能。
• 數(shù)據(jù)層：它處理如何將數(shù)據(jù)存儲到數(shù)據(jù)庫中，并確保數(shù)據(jù)的完整性和滿足相應的約束。

接口層

該層的主要功能是偵聽并等待客戶端連接到本地端口上，然后按需建立客戶端與服務器的連接，交換通信數(shù)據(jù)。由于支持TCP與TLS方式的連接、以及UDP的傳輸形式，因此它充當了外部世界與ejabberd服務器之間的接口。

邏輯層

作為Ejabberd系統(tǒng)中最主要、也是最重要的部分，邏輯層具有如下功能：

• Jabber邏輯(Logics)：

客戶端與服務器的連接由模塊ejabberd_c2s來控制，通常走的是TCP的5222號端口。服務器與服務器之間的連接由模塊ejabberd_s2s、ejabberd_s2s_in、以及ejabber_s2s_out來控制，通常走的是TCP的5269號端口。而HTTP的綁定，則由模塊ejabberd_http來控制。

• 路由器(Router)：

路由器處理的是各種消息之間的路由，以保證消息能夠最終到達正確的目的地。例如：當Jabber客戶端向另一個實體發(fā)送消息時，第一個ejabberd通過查看“to”的屬性，來判斷該屬性所隱含的主機是否由自己所托管。如果該消息屬于本地消息，那么應當交由ejabberd_local來處理，否則屬于遠程消息，應當將其視為s2s消息。

• 模塊(Modules)：

除了上述核心的Jabber與路由器邏輯之外，我們將ejabberd的絕大部分稱為模塊。由于這些模塊可以隨時被動態(tài)地啟動或停止，因此ejabberd服務器即使在運行時(runtime)也具有高度的可擴展性。通常，這些模塊被廣泛地使用在各種擴展的場景中(也就是所謂的“XEP”)。

• 鉤子(Hooks)：

在某些場景下，您可能需要修改ejabberd服務器中的核心邏輯。此時鉤子正好能夠派上用場。鉤子是一種在無需更改任何現(xiàn)有代碼的基礎上，通過將新代碼注入目標系統(tǒng)，進而更改ejabberd行為的方法。例如：如果您希望通過消息過濾器，以過濾掉不需要的消息，那么就可以將模塊鉤子添加到“filter_packet/3”鉤子中。而如果您想跟蹤客戶端發(fā)送的所有消息，則可以編寫一個函數(shù)，并鏈接到“user_send_packet/3”中。

• l訪問控制(Access Control)：

所有用戶(包括真正的jabber客戶端用戶和管理員)信息都是以相同的方式存儲在ejabberd中。他們的所有權限完全取決于其所屬的組群。因此，ejabberd中的訪問控制模塊，使我們能夠按組區(qū)分用戶，從而為不同的用戶提供不同的服務。

• 工具與庫(Utils and Libraries)：

出于通用目的，在ejabberd中還存在著其他類型的工具與庫，例如：XML處理、SASL身份驗證、編碼、日志記錄器等。其中，值得注意的是ejabberd_logger。它是一個非常實用的日志模塊，可以被用在各種項目的場景中。

數(shù)據(jù)層

Ejabberd主要使用mnesia作為其“數(shù)據(jù)庫”。實際上，mnesia是內(nèi)置在erlang庫中的一種高性能的鍵值對(key-value)存儲系統(tǒng)。它具有如下功能：

• 復制。不同的表可以在多個節(jié)點間進行復制。
• 交易原子性?？梢詫⒁幌盗斜淼牟僮鞣纸M為單個的原子事務。
• 位置透明?？梢栽谖粗獢?shù)據(jù)真實位置的情況下，編寫各種程序。
• 極快的實時數(shù)據(jù)搜索能力。

另外，作為一種可擴展的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，它還提供了復制和實時搜索等功能。當然，ejabberd并未強制用戶使用該數(shù)據(jù)庫。它也提供了各種ODBC接口，方便用戶使用其他的數(shù)據(jù)庫。例如：用戶可以使用存儲在現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫服務器中的數(shù)據(jù)，進行身份驗證;或者出于某種目的使用其他關系型數(shù)據(jù)庫。

通常情況下，mnesia適合于快速的鍵值對搜索。因此，我們不建議您將其用于“關系型”數(shù)據(jù)的查找場景中。

使用企業(yè)型聊天架構的好處

• 可重用性 - 可以輕松地為其他任何項目重新設計聊天組件。
• 可擴展性 - 當聊天應用(或稱項目)變得更復雜、需要服務于更多的用戶時，此類架構能夠應對大量的并發(fā)用戶數(shù)。
• 定制與集成 - 可以根據(jù)業(yè)務需求，輕松地將該架構進行集成與定制。
• 遷移 - 可以輕松地實現(xiàn)組件之間的遷移，而不會干擾到其他的服務器或組件。

總結

如今，借助微服務架構、Kubernetes、S3 bucket storage、以及XMPP協(xié)議，Ejabberd開發(fā)了一整套具有可擴展性的企業(yè)級聊天API架構。該架構不但簡單易用，而且能夠支持百萬用戶的并發(fā)規(guī)模。您也去試試吧。

原文標題：Key Things to Know: Enterprise Chat Architecture That Connects Millions of Users，作者：Parthiba kumar

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