goim长连接TCP编程

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概览

长连接层Comet

主要用于监控外网TCP/WebSocket端口，并且通过设备ID进行绑定Channel实现，以及实现了Room合适直播等大房间消息广播。

业务逻辑层Logic

监控连接Connect，Disconnect事件，可以自定义鉴权，进行记录Session信息（设备ID、ServerID、用户ID等），业务可通过设备ID、用户ID、RoomID及全局广播进行消息推送。

推送能力层Job

通过消息队列的进行消息削峰处理，并把消息推送到对应Comet节点。

协议设计

字段	帧大小	解释
package length	4 bytes	包长度
header length	2 bytes	头长度
protocol version	2 bytes	协议版本
operation	4 bytes	操作码，如Auth、Heartbeat、Message
sequence id	4 bytes	请求序列ID，按请求、响应递增
body	PackageLen - HeaderLen	包内容

边缘节点

服务节点将会部署在多个地区，节点之间通过云VPC专线通信。

用户需要建立连接时（TCP或WebSocket），会优先分配给距离较近的节点建立连接，并且通过应用层Heartbeat进行保活检测，保证连接的可用性。

边缘节点

负载均衡

常见的负载均衡算法有如：

1. 轮询

2. 随机

3. 加权轮询

4. 自适应

在goim中选择的是加权轮询：

1. 每个服务节点都有自己的权重，并且会定时renew当前节点的连接数

2. 按地区、按权重计算服务IP的排序

3. 客户端按返回的IP列表顺序，逐个连接尝试建立长连接，直到创建成功

心跳保活

心跳保活可以阻止NAT超时，也是避免长连接断开的一个有效方法。

自适应心跳时间

1. 心跳可选区间，比如[60s, 300s]

2. 心跳步长，如step=30s

3. 心跳周期探测，成功时next=max(cur+step, Max)，失败时next=min(cur-step, Min)

长连接断开可能原因

• NAT超时

• 所在进行被杀死

• 网络状态发生变化，如网络切换、断开、重连等

• 弱网、DHCP租期续租等

维持长连接方案

• 心跳保活

• 进程保活（多个进程之间相互拉起保活）

• 断线重连

用户鉴权与session

推拉结合

读写扩散

全局唯一ID设计

IM私信系统

reference

Terry-Mao/goim

消息推送架构-Based-GOIM

一套简洁的即时通信(IM)系统

alberliu/gim

LinkinStars/simple-chatroom

长连接及心跳保活原理简介