CN103546528A - 分布式消息推送方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了分布式消息推送方法及系统，其方法包括：终端与分发模块建立连接完成终端的认证；终端向分发模块请求推送模块地址列表，在获得推送模块地址列表后与分发模块断开连接；终端根据推送模块地址与相应的推送模块建立连接，并向该推送模块发送协议包进行验证，验证有效后推送模块向终端返回登录成功的信息；由消息发送方将推送消息发送给路由模块；路由模块根据推送消息的内容，将推送消息发送给相应的推送模块；再由推送模块将推送消息发送给终端。本发明在终端获取推送模块地址列表后即与分发模块断开连接，减少了分发模块所连接的终端的数量，避免造成分发模块上的连接拥堵，使得系统在海量终端接入情况下，仍能及时把消息推送给终端。

Description

分布式消息推送方法及系统

技术领域

本发明涉及消息推送技术，特别涉及一种分布式消息推送方法及系统。

背景技术

消息推送是目前一项很热门的技术，它能够把消息及时推送给移动终端，而且省电省流量，大大提升了用户的体验效果。目前Android系统也提供了消息推送的功能，Android Cloud to Device Messaging (C2DM，是google提供的一项服务，用于帮助开发者向Android应用程序推送信息)作为Android 2.2的一部分已经发布，C2DM允许第三方开发者开发相关的应用来推送少量数据消息（1024bytes）到用户的手机上。

但是Google在国内受到了一些限制，由于C2DM服务器在国外，容易造成消息发不出去，其可靠性得不到保障，这也是国内厂商不选择C2DM的重要原因。基于这一原因，一些软件选回了老式的轮询方式发送消息，但这种方式使得服务器不能及时地推送消息给移动终端，而且这种方式费电费流量，大大降低了用户的使用体验。

目前，Android智能操作系统已经广泛应用到智能手机、平板电脑以及智能电视中，使得消息推送系统不得不面对海量终端的接入、高并发访问的问题。传统的消息推送系统包括一个负载均衡器和若干个推送服务器，海量终端必须自始至终同时与负载均衡器保持连接，海量终端接入情况下，这种接入方式造成负载均衡器负载过重，易导致网络拥堵，大量终端无法接入、消息推送不及时等问题，影响了用户的体验。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种分布式消息推送方法及系统，以解决海量终端接入和高并发访问情况下，能够及时推送消息的问题。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种分布式消息推送方法，其包括：

A、终端与分发模块建立连接后，完成终端的认证；

B、所述终端向所述分发模块请求推送模块地址列表，在获得相应的推送模块地址列表后与分发模块断开连接；

C、终端根据所述推送模块地址与相应的推送模块建立连接，并向该推送模块发送协议包进行验证，在验证有效后，推送模块向所述终端返回登录成功的信息；

D、由消息发送方将推送消息发送给路由模块；

E、所述路由模块根据推送消息的内容，获取目标终端连接的推送模块，并将所述推送消息发送给该推送模块；

F、由推送模块将推送消息发送给终端。

所述的分布式消息推送方法中，所述步骤A具体包括：

A1、终端与分发模块建立连接后，将终端账号和摘要发送给分发模块；其中，所述摘要由终端账号及其相应的加密密码通过加密算法加密生成；

A2、所述分发模块查询数据库中是否预存有所述终端账号，在数据库中预存有所述终端账号时，提取所述终端账号及其相应的加密密码用相同的加密算法生成另一摘要，并将其与终端发送摘要对比，在终端账号、两个摘要均相同时，生成登录令牌返回给终端。

所述的分布式消息推送方法中，其特征在于，所述步骤B具体包括：

B1、所述终端向分发模块请求推送模块地址列表；

B2、所述分发模块根据终端的IP地址归属地和接入路线向所述终端返回最佳的推送模块地址列表；

B3、所述终端断开与分发模块的连接。

所述的分布式消息推送方法中，在所述步骤C之后、步骤D之前，所述的方法还包括：

终端发送心跳包给推送模块维持与该推送模块的连接。

所述的分布式消息推送方法中，在所述步骤F具体包括：

F1、所述推送模块向路由模块发送心跳包维持与该路由模块的连接；

F2、所述推送模块接收所述推送消息，并将所述推送消息发送给终端。

一种分布式消息推送系统，其包括：

至少两个推送模块，用于向终端发送推送消息；

至少一分发模块，用于完成终端的认证，向终端返回推送模块的地址列表，及对所述推送模块进行负载均衡处理；

至少一路由模块，用于存储终端与推送模块的对应关系，及将消息发送方发送的推送消息发送给推送模块；

所述推送模块与分发模块、路由模块和终端连接，所述终端与分发模块连接。

所述的分布式消息推送系统中，所述分发模块与终端短连接。

所述的分布式消息推送系统中，所述推送模块的地址列表包括推送模块的IP地址和推送模块的端口号。

所述的分布式消息推送系统中，所述分发模块还用于在接入的推送模块增加或者减少时，重新分配各推送模块的接入终端的数量。

所述的分布式消息推送系统中，所述终端为智能手机、平板电脑或者智能电视。

相较于现有技术，本发明提供的分布式消息推送方法及系统，在终端获取推送模块地址列表后即与分发模块断开连接，再连接至推送模块直到完成消息推送，这种方式减少了分发模块所连接的终端的数量，避免造成分发模块上的连接拥堵，便于其他终端接入，使得该分布式消息推送系统在海量终端接入和高并发访问的情况下，仍能及时把消息推送给终端。

附图说明

图1为本发明分布式消息推送系统的结构框图。

图2为本发明分布式消息推送方法的流程图。

具体实施方式

本发明提供分布式消息推送方法及系统，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明基于目前消息推送系统存在海量终端接入和高并发访问情况时，造成终端无法接入和消息不能及时推送的问题，提供一种分布式消息推送系统，其包括至少两个推送模块、至少一分发模块和至少一路由模块，如图1所示，图1中仅示意性示出了三个推送模块10、一分发模块20和一路由模块30。所述推送模块10与分发模块20、路由模块30和终端连接，所述终端与分发模块20连接。

其中，所述推送模块10用于向终端发送推送消息；分发模块20用于完成终端的认证，及向终端返回推送模块10的地址列表，它还担任负载均衡器的角色，根据终端的数量、归属地和接入线路，对推送模块10进行负载均衡处理；其中，所述推送模块10的地址列表包括推送模块10的IP地址和推送模块10的端口号；路由模块30用于存储终端与推送模块10的对应关系（该对应关系可由推送模块10以协议包的方式发送给路由模块30进行存储），如终端与相应推送模块10接入的信息、终端的状态信息等；以及将消息发送方的信息路由给推送模块10，从而将消息快捷地推送给具体的推送模块10。

本实施例中，该推送模块10支持动态增加删除节点，线性扩展，在推送模块10有增加或者减少时，分发模块20的推送模块资源池中会自动增加或者减少对应的推送模块10，并且由分发模块20重新分配所有或者部分推送模块10的负载，路由模块30也相应保存终端与推送模块10的连接关系的变化，而对于终端的操作则没有变化。

在具体实施时，所述终端包括但不限于智能手机、平板电脑和智能电视。所述分发模块20与终端短连接，即分发模块20返回推送模块10的地址列表给终端后，即断开分发模块20与终端的TCP（Transmission Control Protocol，传输控制协议）连接，其连接时间通常在三十秒之内完成，然后终端再连接到推送模块10直至最终完成消息推送。本发明采用分发模块20与终端短连接的方式，通过释放与终端的连接，来减少分发模块20连接的终端数量，避免造成分发模块20上的连接拥堵，便于其他终端接入，起到动态扩容的作用。

在本发明提供的分布式消息推送系统中，所述推送模块10、分发模块20和路由模块30可设置在一台服务器上，也可以设置在不同的服务器上，只要能实现本发明快捷的为终端推送消息即可。

以下分别对分发模块20、推送模块10和路由模块30的工作流程进行详细说明：

分发模块20的工作流程：第一步，启动分发模块20的第一线程，在分发模块20的第一IP地址上、第一端口上监听终端的连接请求，完成终端的认证，并将相应推送地址列表发送给终端；第二步，启动分发模块20的第二线程，在分发模块20的第二IP地址上、第二端口上监听推送模块10的连接请求，根据各推送模块10的负载情况，分配各个推送模块10连接终端的数量。

推送模块10的工作流程：第一步，启动推送模块10的第一线程，在推送模块10的第一IP地址上和第一端口上监听终端的连接请求；第二步，启动推送模块10的第二线程，连接分发模块20并将其监听终端连接请求的地址和端口号发送给分发模块20；第三步，启动定时器，通过推送模块10的第二线程定期向分发模块20汇报该推送模块10当前连接终端的数量；第四步，启动推送模块10的第三线程连接路由模块30，接收路由模块30发送的消息推送；第五步，启动定时器，通过推送模块10的第三线程定期给路由模块30发送心跳包维持连接。

路由模块30的工作流程：第一步，启动路由模块30的第一线程，在路由模块30的第一IP地址上、第一端口上监听消息发送方的连接请求，并接收消息发送方发送的推送消息；第二步，启动路由模块30的第二线程，在路由模块30的第二IP地址、第二端口上监听推送模块的连接请求，并将推送消息发送给相应的推送模块10。

基于上述的分布式消息推送系统，本发明实施例还相应提供一种分布式消息推送方法，如图2所示，其包括：

S100、终端与分发模块建立连接后，完成终端的认证。

在本实施例中，先由终端向分发模块发起连接请求，与分发模块建立TCP连接，在连接成功后，终端向分发模块发送终端账号和摘要，其中，该摘要由终端账号及其相应的加密密码通过加密算法（如SHA-256算法生成）加密生成。之后，分发模块接收到该终端账号和摘要后，先查询数据库中是否存存该账号；若不存在账号，则认证不成功；若存在该终端账号和摘要，则从数据库中提取该终端账号及其相应的加密密码用相同的加密算法（即SHA-256算法）生成另一摘要，并将其与终端发送的摘要对比，在终端账号、两个摘要均相同时，则认为认证成功，表示终端为合法用户，生成登录令牌返回给终端。在终端账号与摘要不同时，则向终端返回登录失败的消息，并断开与分发模块连接，减少分发模块接入终端的数量。

其中，令牌（即token）是分发模块在终端账号和摘要认证成功后，以定制的算法生成一串字符作为令牌返回给终端。在终端向推送模块登录时，会向推送模块发送含有账号和令牌的协议包，推送模块接收到协议包后，向分发模块发送协议包请求该终端账号的令牌信息，在收到分发模块回复的令牌信息后，验证令牌是否属于该终端账号，令牌是否过期等，如果终端账号正确，令牌未过期，即可完成终端的登录。

S200、所述终端向所述分发模块请求推送模块地址列表，在获得相应的推送模块地址列表后与分发模块断开连接。

具体实施时，在分发模块中保存有各个推送模块的IP（Internet Protocol，网络之间互连的协议）地址和端口号，一个推送模块的IP地址和端口号为一组地址信息，多组地址信息形成地址列表。

在本实施方式中，先由终端向分发模块请求推送模块地址列表；之后，由所述分发模块根据终端的IP地址归属地和接入路线（如移动、联通、电信）向所述终端返回最佳的推送模块地址列表；然后终端断开其与分发模块的连接。

该方式主要将与终端距离最近的、接入线路相同的、负载最小的若干个推送模块的地址返回给终端。如：广东的TCL电视接入中国电信的宽带，当该电视向分发模块请求推送模块地址时，分发模块只会将广东IDC（Internet Data Center，互联网数据中心）内支持电信的推送模块的地址返回给终端去连接。在分发模块返回推送模块地址之后，即时断开分发模块与终端的连接，从而避免造成分发模块上的连接拥堵，便于其他终端接入，起到动态扩容的作用。

S300、终端根据所述推送模块地址与相应的推送模块建立连接，并向该推送模块发送协议包进行验证，在验证有效后向所述终端返回登录成功的信息。

具体实施时，终端可以先提取一个推送模块地址（包括IP地址和端口号），向推送模块发起连接，在连接成功时向推送模块发送协议包（其包括终端账号和登录令牌），如果连接不成功，则提取下一个推送模块地址进行连接。之后，推送模块验证终端发来的协议包中的登录令牌是否有效，如果登录令牌有效，向终端返回登录成功的信息，否则，向终端返回登录失败的信息，并断开与终端的连接。在终端登录成功后，终端定期发送心跳包给推送模块，维持与推送模块的连接。

其中，心跳包为终端和推送模块之间定时通知对方，有关自己状态的一个自己定义的命令字，该心跳包按照一定的时间间隔发送，用来判断终端是否正常连接。如果推送模块在指定时间段内未收到终端心跳包，则判断终端已经离线，此方式用于检测TCP连接时的异常断开。例如终端每隔10~60秒向推送模块发一个信号，这个时间间隔由推送模块和终端开发时相互约定。

S400、由消息发送方将推送消息发送给路由模块。

S500、所述路由模块根据推送消息的内容，获取目标终端连接的推送模块，并将所述推送消息发送给该推送模块。在本实施方式中，在路由模块中存储有终端与哪一个推送模块连接的对应关系（该对应关系可由推送模块以协议包的方式发送给路由模块进行存储），在收到推送消息之后路由模块根据推送消息的内容（如该推送消息的目标应用、地域范围等），获取目标终端所连接的推送模块，并将所述推送消息发送给该推送模块。

S600、由推送模块将推送消息发送给终端。具体的，推送模块向路由模块发送心跳包维持与该路由模块的连接，在推送模块接收路由模块发送的推送消息之后，将所述推送消息发送给目标终端。

本发明通过在终端获取推送模块地址列表后，即断开与分发模块的连接，减少了分发模块上连接终端的数量，当负载在海量终端情况下仍能有效连接并进行消息的推送，使消息及时到达终端，避免了分发模块上的连接拥堵，便于其他终端接入。

另外，本发明还根据终端数量，动态增删推送模块的接入，合理安排推送模块的数量和其连接的终端数量，使各推送模块的负载均衡、水平线性动态扩展，使消息及时地推送给终端，也有利于系统的稳定。

最后，本发明通过路由模块保存终端在哪个推送模块上接入的状态信息，便于将发送方推送过来的消息快速路由到该推送模块，特别是在推送模块很多的情况下，起到非常大的提速作用，进而由推送模块及时将推送消息推送到终端。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种分布式消息推送方法，其特征在于，包括：

A、终端与分发模块建立连接后，完成终端的认证；

B、所述终端向所述分发模块请求推送模块地址列表，在获得相应的推送模块地址列表后与分发模块断开连接；

C、终端根据所述推送模块地址与相应的推送模块建立连接，并向该推送模块发送协议包进行验证，在验证有效后，推送模块向所述终端返回登录成功的信息；

D、由消息发送方将推送消息发送给路由模块；

E、所述路由模块根据推送消息的内容，获取目标终端连接的推送模块，并将所述推送消息发送给该推送模块；

F、由推送模块将推送消息发送给终端。

2.根据权利要求1所述的分布式消息推送方法，其特征在于，所述步骤A具体包括：

A1、终端与分发模块建立连接后，将终端账号和摘要发送给分发模块；其中，所述摘要由终端账号及其相应的加密密码通过加密算法加密生成；

A2、所述分发模块查询数据库中是否预存有所述终端账号，在数据库中预存有所述终端账号时，提取所述终端账号及其相应的加密密码用相同的加密算法生成另一摘要，并将其与终端发送摘要对比，在终端账号、两个摘要均相同时，生成登录令牌返回给终端。

3.根据权利要求1所述的分布式消息推送方法，其特征在于，所述步骤B具体包括：

B1、所述终端向分发模块请求推送模块地址列表；

B2、所述分发模块根据终端的IP地址归属地和接入路线向所述终端返回最佳的推送模块地址列表；

B3、所述终端断开与分发模块的连接。

4.根据权利要求1所述的分布式消息推送方法，其特征在于，在所述步骤C之后、步骤D之前，所述的方法还包括：

终端发送心跳包给推送模块维持与该推送模块的连接。

5.根据权利要求1所述的分布式消息推送方法，其特征在于，在所述步骤F具体包括：

F1、所述推送模块向路由模块发送心跳包维持与该路由模块的连接；

F2、所述推送模块接收所述推送消息，并将所述推送消息发送给终端。

6.一种分布式消息推送系统，其特征在于，包括：

至少两个推送模块，用于向终端发送推送消息；

至少一分发模块，用于完成终端的认证，向终端返回推送模块的地址列表，及对所述推送模块进行负载均衡处理；

至少一路由模块，用于存储终端与推送模块的对应关系，及将消息发送方发送的推送消息发送给推送模块；

所述推送模块与分发模块、路由模块和终端连接，所述终端与分发模块连接。

7.根据权利要求6所述的分布式消息推送系统，其特征在于，所述分发模块与终端短连接。

8.根据权利要求6所述的分布式消息推送系统，其特征在于，所述推送模块的地址列表包括推送模块的IP地址和推送模块的端口号。

9.根据权利要求6所述的分布式消息推送系统，其特征在于，所述分发模块还用于在接入的推送模块增加或者减少时，重新分配各推送模块的接入终端的数量。

10.根据权利要求6所述的分布式消息推送系统，其特征在于，所述终端为智能手机、平板电脑或者智能电视。

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