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微信后台系统的演进之路:4平台化并走出国门

来源:互联网    浏览:949次    2016-01-28

平台化

广东快乐十分软件下载2011.8 深圳举行大运会。微信推出“微信深圳大运志愿者服务中心”服务号,微信用户可以搜索“szdy”将这个服务号加为好友,获取大会相关的资讯。当时后台对“szdy”做了特殊处理,用户搜索时,会随机返回“szdy01”,“szdy02”,…,“szdy10”这10个微信号中的1个,每个微信号背后都有一个志愿者在服务。

2011.9 “微成都”落户微信平台,微信用户可以搜索“wechengdu”加好友,成都市民还可以在“附近的人”看到这个号,我们在后台给这个帐号做了一些特殊逻辑,可以支持后台自动回复用户发的消息。

广东快乐十分软件下载这种需求越来越多,我们就开始做一个媒体平台,这个平台后来从微信后台分出,演变成了微信公众平台,独立发展壮大,开始了微信的平台化之路。除微信公众平台外,微信后台的外围还陆续出现了微信支付平台、硬件平台等等一系列平台。

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图 6 微信平台

走出国门

微信走出国门的尝试开始于3.0版本。从这个版本开始,微信逐步支持繁体、英文等多种语言文字。不过,真正标志性的事情是第一个海外数据中心的投入使用。

1. 海外数据中心

1) 多数据中心架构

海外数据中心的定位是一个自治的系统,也就是说具备完整的功能,能够不依赖于国内数据中心独立运作。

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图 7 多数据中心架构

系统自治对于无状态的接入层和逻辑层来说很简单,所有服务模块在海外数据中心部署一套就行了。

但是存储层就有很大麻烦了——我们需要确保国内数据中心和海外数据中心能独立运作,但不是两套隔离的系统各自部署,各玩各的,而是一套业务功能可以完全互通的系统。因此我们的任务是需要保证两个数据中心的数据一致性,另外Master-Master架构是个必选项,也即两个数据中心都需要可写。

2) Master-Master 存储架构

Master-Master架构下数据的一致性是个很大的问题。两个数据中心之间是个高延时的网络,意味着在数据中心之间直接使用Paxos算法、或直接部署基于Quorum的KVSvr等看似一劳永逸的方案不适用。

最终我们选择了跟Yahoo!的PNUTS系统类似的解决方案,需要对用户集合进行切分,国内用户以国内上海数据中心为Master,所有数据写操作必须回到国内数据中心完成;海外用户以海外数据中心为Master,写操作只能在海外数据中心进行。从整体存储上看,这是一个Master-Master的架构,但细到一个具体用户的数据,则是Master-Slave模式,每条数据只能在用户归属的数据中心可写,再异步复制到其他数据中心。

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图 8 多数据中心的数据Master-Master架构
3) 数据中心间的数据一致性

广东快乐十分软件下载这个Master-Master架构可以在不同数据中心间实现数据最终一致性。如何保证业务逻辑在这种数据弱一致性保证下不会出现问题?

这个问题可以被分解为2个子问题:

用户访问自己的数据

用户可以满世界跑,那是否允许用户就近接入数据中心就对业务处理流程有很大影响。如果允许就近接入,同时还要保证数据一致性不影响业务,就意味着要么用户数据的Master需要可以动态的改变;要么需要对所有业务逻辑进行仔细梳理,严格区分本数据中心和跨数据中心用户的请求,将请求路由到正确的数据中心处理。

考虑到上述问题会带来很高昂的实现和维护的复杂度,我们限制了每个用户只能接入其归属数据中心进行操作。如果用户发生漫游,其漫游到的数据中心会自动引导用户重新连回归属数据中心。

这样用户访问自己数据的一致性问题就迎刃而解了,因为所有操作被限制在归属数据中心内,其数据是有强一致性保证的。此外,还有额外的好处:用户自己的数据(如:消息和联系人等)不需要在数据中心间同步,这就大大降低了对数据同步的带宽需求。

用户访问其他用户的数据

广东快乐十分软件下载由于不同数据中心之间业务需要互通,用户会使用到其他数据中心用户创建的数据。例如,参与其他数据中心用户创建的群聊,查看其他数据中心用户的朋友圈等。

仔细分析后可以发现,大部分场景下对数据一致性要求其实并不高。用户稍迟些才见到自己被加入某个其他数据中心用户建的群、稍迟些才见到某个好友的朋友圈动态更新其实并不会带来什么问题。在这些场景下,业务逻辑直接访问本数据中心的数据。

广东快乐十分软件下载当然,还是有些场景对数据一致性要求很高。比方说给自己设置微信号,而微信号是需要在整个微信帐号体系里保证唯一的。我们提供了全局唯一的微信号申请服务来解决这一问题,所有数据中心通过这个服务申请微信号。这种需要特殊处置的场景极少,不会带来太大问题。

4) 可靠的数据同步

数据中心之间有大量的数据同步,数据是否能够达到最终一致,取决于数据同步是否可靠。为保证数据同步的可靠性,提升同步的可用性,我们又开发一个基于Quorum算法的队列组件,这个组件的每一组由3机存储服务组成。与一般队列的不同之处在于,这个组件对队列写入操作进行了大幅简化,3机存储服务不需要相互通讯,每个机器上的数据都是顺序写,执行写操作时在3机能写入成功2份即为写入成功;若失败,则换另外一组再试。因此这个队列可以达到极高的可用性和写入性能。每个数据中心将需要同步的数据写入本数据中心的同步队列后,由其他数据中心的数据重放服务将数据拉走并进行重放,达到数据同步的目的。

2. 网络加速

海外数据中心建设周期长,投入大,微信只在香港和加拿大有两个海外数据中心。但世界那么大,即便是这两个数据中心,也还是没法辐射全球,让各个角落的用户都能享受到畅快的服务体验。

通过在海外实际对比测试发现,微信客户端在发消息等一些主要使用场景与主要竞品有不小的差距。为此,我们跟公司的架构平台部、网络平台部和国际业务部等兄弟部门一起合作,围绕海外数据中心,在世界各地精心选址建设了数十个POP点(包括信令加速点和图片CDN网络)。另外,通过对移动网络的深入分析和研究,我们还对微信的通讯协议做了大幅优化。微信最终在对比测试中赶上并超过了主要的竞品。

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