极光推送技术原理解析

极光推送技术原理：移动无线网络长连接移动互联网应用现状因为手机平台本身、电量、网络流量的限制，移动互联网应用在设计上跟传统PC 上的应用很大不一样，需要根据手机本身的特点，尽量的节省电量和流量，同时 又要尽可能的保证数据能及时到达客户端。为了解决数据同步的问题，在手机平台上，常用的方法有2种。一种是定时去服 务器上查询数据，也叫Polling，还有一种手机跟服务器之间维护一个TCP长 连接，当服务器有数据时，实时推送到客户端，也就是我们说的Push。从耗费的电量、流量和数据送达的及时性来说，Push都会有明显的优势，但Push 的实现和维护成本相对较高。在移动无线网络下维护长连接，相对也有一些技术 上的难度。本文试图给大家介绍一下我们极光推送在Android平台上是如何维 护长连接。移动无线网络的特点因为IP v4的IP量有限，运营商分配给手机终端的IP是运营商内网的IP， 手机要连接Internet，就需要通过运营商的网关做一个网络地址转换(Network Address Translation， NAT)。简单的说运营商的网关需要维护一个外网IP、 端口到内网IP、端口的对应关系，以确保内网的手机可以跟Internet的服务 器通讯。I nfe rndSGSNGGSNCorporate neMork 2Corporate network 1Home PLMN图片源自.NAT功能由图中的GGSN模块实现。大部分移动无线网络运营商都在链路一段时间没有数据通讯时，会淘汰NAT表 中的对应项，造成链路中断。Android平台上长连接的实现为了不让NAT表失效，我们需要定时的发心跳，以刷新NAT表项，避免被淘汰。Android上定时运行任务常用的方法有2种，一种方法用Timer，另一种是 AlarmManager。TimerAndroid的Timer类可以用来计划需要循环执行的任务，Timer的问题是它需 要用WakeLock让CPU保持唤醒状态，这样会大量消耗手机电量，大大减短于 机待机时间。这种方式不能满足我们的需求。AlarmManagerAlarmManager是Android系统封装的用于管理RTC的模块，RTC (Real Time Clock)是一个独立的硬件时钟，可以在CPU休眠时正常运行，在预设的时间到 达时，通过中断唤醒CPU。这意味着，如果我们用AlarmManager来定时执行任务，CPU可以正常的休眠， 只有在需要运行任务时醒来一段很短的时间。极光推送的Android SDK就是基 于这种技术实现的。服务器设计当有大量的手机终端需要与服务器维持长连接时，对服务器的设计会是一个很大 的挑战。假设一台服务器维护10万个长连接，当有1000万用户量时，需要有多达100 台的服务器来维护这些用户的长连接，这里还不算用于做备份的服务器，这将会 是一个巨大的成本问题。那就需要我们尽可能提高单台服务器接入用户的量，也 就是业界已经讨论很久了的C10K问题。C2000K针对这个问题，我们专门成立了一个项目，命名为C2000K，顾名思义，我们的 目标是单机维持200万个长连接。最终我们采用了多消息循环、异步非阻塞的模 型，在一台双核、24G内存的服务器上，实现峰值维持超过300万个长连接。后记稳定维护长连接是推送平台的一个基础，极光推送团队将会在这方面长期投入， 以保证用户能有效的节省电量、流量，同时数据能实时送达。