设计高可用的实时通讯系统就像在钢丝上跳舞——平衡性、稳定性和性能一个都不能差。最近在帮一个在线教育平台优化他们的IM系统时,我们遇到个有趣的状况:高峰期7万用户同时在线时,消息延迟突然飙升到15秒以上,这可不是简单地加服务器就能解决的问题。
连接管理这个”老好人”其实最不好当
说真的,很多人低估了连接管理的重要性。我们曾监测到某金融客户的长连接莫名其妙地”集体消失”,最后发现是Nginx的worker_connections突破了上限。后来我们做了这几件事:把单机连接数控制在8K以内(超过就水平扩展)、引入连接预热机制(避免瞬间冲击)、优化TCP参数(特别是TIME_WAIT状态的回收)。有意思的是,简单的net.ipv4.tcp_tw_reuse=1
设置就让连接建立时间缩短了40%。
消息投递这件事,重复比丢失更可怕
你一定见过某些聊天软件出现重复消息的尴尬情况吧?我们采用了一套相当严格的幂等控制:客户端生成唯一的message_id(时间戳+随机数+设备指纹),服务端用Redis做去重校验。但有个坑你可能没想到——当Redis集群发生主从切换时,短暂的时间窗口可能导致重复判断失效。所以我们又加了层本地Bloom filter作为补充防线。
离线消息处理也是个技术活。早期我们用MongoDB存离线消息,结果用户历史消息查询直接拖垮数据库。后来改成分层存储:热数据放Redis(最近3天)、温数据放Cassandra(3-30天)、冷数据归档到对象存储。说实话,这套方案实施后,存储成本直接降了60%,但开发团队可是加班了两周才调通所有适配逻辑。
扩容不是万能药,有时反而是毒药
去年双十一我们犯过个低级错误:看到监控面板CPU跑满就狂加服务器,结果消息乱序更严重了。后来发现是Kafka分区数没跟着调整,导致消息分区热点问题。现在的做法是预先做好压力测试,建立完善的扩容检查清单:包括但不限于负载均衡策略、服务发现更新延迟、数据库连接池大小等23个检查项。
说到这里,不得不提我们那个经典的”过载保护”机制。当系统负载达到阈值时,会智能降级非核心功能——比如先暂停消息已读回执同步,但确保消息本身能正常收发。这个策略曾经在一次突发流量激增时救了我们,当时虽然部分用户体验受影响,但至少没发生全站雪崩。
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