关于一个 websocket 多节点分布式问题的面试题

Posted 2020-11-23

你来说说 websocket 有什么用

双向通信，服务器端可以主动 push，给客户端发送通知

那websocket多个节点有什么问题？

头条面试官的提问让我的回忆飘到了一个下午，想起了我两个同事之间的对话

引子

咱有部分用户收不到通知了

通知是由ws服务控制的，它最近是有啥改动么

也没改啥，以前单个节点也没有问题

想起来了，接上面通知，把服务都从单节点改成了多节点

对，说是为了什么 HA，两位数用户的服务需要折腾吗

没事，这样出去了也有搭建高可用服务与 websocket 负载均衡的经验了

说的倒也是！不过这样确实会有 ws 分布式的问题

简单，加个 reids 就好了

多节点问题

在开始思考分布式会有什么问题时，先来回答一个问题: 服务端如何与客户端交流？

在 ws 服务端，当与客户端连接成功后，会生成一个对象 connection ，ws 会维护一个与客户端所有连接的 connections 。如果想要主动推送消息到客户端，只需要调用API connection.sendText(message) 。

那如何给所有人广播消息呢？

服务器只需要与它自身的所有连接 server.connections 挨个发消息就是广播，所以它只是一个伪广播：我要给群里所有人发消息，但我不能在群里发，只能挨个私发。

单节点

当单节点时所有用户都能正常受到通知，流程如下

这时所有用户都能收到消息通知

多节点

当多节点时，就会有部分用户无法正常受到通知，从以下流程图中可以很清楚地看到问题所在

负载到节点2的所有用户都没有收到消息通知

如何解决

多节点服务器就会有分布式问题，解决分布式问题就找一个大家都能找到的地，比如说 Redis，比如说 Kafka 等消息件

改进后流程图如下

1.需要向所有用户推送消息，请求 websocket 服务
2.负载均衡到某个节点
3.该节点向 redis/kafka 推送消息: 向所有用户推送消息通知
4.所有节点在 redis/kafka 上订阅消息
5.订阅成功后所有节点向客户端 push 消息

redis PUBSUB

其中有一个细节是 pub/sub 那里，redis 的 pubsub 较 Kafka 等消息中间件更为轻便， 最主要的是与ws集成的社区方案比较成熟，这点很重要 ，如 Node 中的以下两个

graphql subscriptions - redis
socket.io-redis
pubsub 在 redis 中的命令如下

publish channel message
subscribe

如果我们要订阅 eat 这个 channel 的话，图示如下

小结

借用解决方案的图作为小结