推送服務(wù)（PushKit）是華為提供的消息推送平臺(tái)，建立了從云端到終端的消息推送通道。通過(guò)集成推送服務(wù)，您可以向客戶端應(yīng)用實(shí)時(shí)推送消息，讓應(yīng)用更精準(zhǔn)觸達(dá)用戶，是開(kāi)發(fā)者提升用戶感知度和活躍度的一件利器。

華為云 GaussDB(forCassandra)是一款基于計(jì)算存儲(chǔ)分離架構(gòu)的分布式數(shù)據(jù)庫(kù)，致力于提供穩(wěn)定可靠、超高并發(fā)，兼容 Cassandra 生態(tài)、彈性伸縮、一鍵部署、快速恢復(fù)、監(jiān)控告警的分布式數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)，在 Push 業(yè)務(wù)的高效架構(gòu)建設(shè)中，起到了關(guān)鍵的作用。

業(yè)務(wù)挑戰(zhàn)

Push 服務(wù)能夠協(xié)助開(kāi)發(fā)者快速觸達(dá)用戶，其提供的系統(tǒng)級(jí)通道推送速度每秒最高可達(dá)百萬(wàn)級(jí)，消息量每日百億級(jí)，并且支持實(shí)時(shí)消息回執(zhí)。如此高到達(dá)率的背后，是因?yàn)?Push 使用了大量分布式架構(gòu)、高性能隊(duì)列、大數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)庫(kù)、AI 等技術(shù)，用來(lái)支撐實(shí)時(shí)推送、精準(zhǔn)送達(dá)業(yè)務(wù)的高效開(kāi)展。

Push 的主要業(yè)務(wù)鏈路是發(fā)送上行消息和下行消息，接下來(lái)我們從發(fā)送下行消息流程來(lái)了解業(yè)務(wù)在哪些場(chǎng)景上用到了數(shù)據(jù)庫(kù)，以及對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的要求有哪些？

下行消息交互圖如下所示：

當(dāng)用戶設(shè)備網(wǎng)絡(luò)條件良好且不擁堵的情況下，華為 Push 服務(wù)器在收到消息后，會(huì)先將消息存入高性能隊(duì)列中，然后隊(duì)列消費(fèi)消息發(fā)送給用戶設(shè)備。但是當(dāng)用戶設(shè)備處于弱網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)異常，或不在線、熄屏狀態(tài)時(shí)，消息無(wú)法到達(dá)設(shè)備，或此時(shí)發(fā)送消息價(jià)值較低。Push 業(yè)務(wù)為了保障消息不丟失，以及提升消息的有效率，利用數(shù)據(jù)庫(kù)為底座，來(lái)支持離線消息緩存能力。

離線消息緩存是指當(dāng)消息到達(dá)華為 Push 平臺(tái)后，如果設(shè)備不在線，華為 Push 平臺(tái)會(huì)將消息緩存起來(lái)，等到設(shè)備上線后，華為 Push 平臺(tái)會(huì)將緩存的消息再次推送給用戶。如果用戶很長(zhǎng)時(shí)間不在線，這些緩存的消息默認(rèn)保存 24 小時(shí)，最長(zhǎng)保存 15 天，超期的消息會(huì)被 Push 平臺(tái)丟棄。

此時(shí)，在數(shù)據(jù)庫(kù)的選型上就需要考慮以下幾個(gè)問(wèn)題：

推送速度每秒百萬(wàn)級(jí)，極端場(chǎng)景下，大部分寫入數(shù)據(jù)庫(kù)，會(huì)有每秒百萬(wàn)寫入請(qǐng)求，數(shù)據(jù)庫(kù)需要具備超高的寫入能力；

當(dāng)設(shè)備恢復(fù)正常狀態(tài)時(shí)，消息會(huì)從數(shù)據(jù)庫(kù)中讀出發(fā)送給用戶，消息的實(shí)時(shí)性會(huì)直接影響到消息的價(jià)值，此時(shí)就要求數(shù)據(jù)庫(kù)的讀時(shí)延低且長(zhǎng)尾時(shí)延穩(wěn)定；

推送的消息中，多與時(shí)事熱點(diǎn)相關(guān)，容易引發(fā)流量突增，且不可預(yù)知，這就要求數(shù)據(jù)庫(kù)具有快速?gòu)椥陨炜s的能力；

為達(dá)成 AI 智能推送的能力，可能需要對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘和分析，從而實(shí)施智能推送策略，數(shù)據(jù)庫(kù)需支持與主流大數(shù)據(jù)引擎兼容的接口和解決方案。

為什么選擇 GaussDB(forCassandra)？

基于以上挑戰(zhàn)，Push 業(yè)務(wù)經(jīng)過(guò)一系列技術(shù)選型，最終選擇了 GaussDB(forCassandra)數(shù)據(jù)庫(kù)。GaussDB(forCassandra)憑借豐富強(qiáng)大的特性，可以幫助 Push 業(yè)務(wù)很好地應(yīng)對(duì)消息緩存的挑戰(zhàn)：

從請(qǐng)求量上看，GaussDB(forCassandra)輕松支持千萬(wàn)級(jí)并發(fā)訪問(wèn)，高并發(fā)不在話下；

從時(shí)延上看，GaussDB(forCassandra)除了本身具備超低時(shí)延的能力外，在并發(fā)量大的情況下，可通過(guò)擴(kuò)容和規(guī)格變更，增加分區(qū)和負(fù)載均衡保證業(yè)務(wù)時(shí)延基本無(wú)變化；

從彈性伸縮上看，GaussDB(forCassandra)基于存算分離架構(gòu)，支持秒級(jí)存儲(chǔ)擴(kuò)容，分鐘級(jí)計(jì)算擴(kuò)容，輕松應(yīng)對(duì)流量高峰；

從兼容能力看，GaussDB(forCassandra)支持 CQL 語(yǔ)法和靈活的數(shù)據(jù)定義，同時(shí)兼容主流的批式/流式處理引擎（Spark/Flink 等），且提供動(dòng)態(tài)增量+全量的解決方案，供大數(shù)據(jù)分析引擎接入，充分滿足不同類型數(shù)據(jù)的接入需求。

如何利用 GaussDB(forCassandra)提升消息緩存體驗(yàn)

下面，我們將從具體的幾個(gè)技術(shù)改進(jìn)來(lái)聊聊，GaussDB(forCassandra)是如何幫助 Push 業(yè)務(wù)獲得更好的消息緩存體驗(yàn)。

降本增效

降低 Push 集群對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)請(qǐng)求量：

表結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，將同一用戶設(shè)備的多條信息存入同一 partition 中

在讀取時(shí)，可使用范圍查詢將同一用戶設(shè)備的多條信息批量查出，且時(shí)延較低

在寫入時(shí)，使用 Batch 寫入，降低客戶端與數(shù)據(jù)庫(kù)的交互次數(shù)

降低存儲(chǔ)使用量：業(yè)務(wù)科通過(guò) TTL、范圍刪除、單行刪除等多種手段，根據(jù)業(yè)務(wù)情況靈活使用達(dá)到數(shù)據(jù)消亡的目的，降低存儲(chǔ)用量。

彈性伸縮，熱點(diǎn)無(wú)憂

每當(dāng)出現(xiàn)重大新聞，各大應(yīng)用均產(chǎn)生了海量的推送消息，Push 業(yè)務(wù)收到消息后，流量激增，集群規(guī)模難以支撐巨大的流量。但依靠 GaussDB(forCassandra)的快速擴(kuò)容能力，Push 業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)了分鐘級(jí)別的計(jì)算擴(kuò)容，業(yè)務(wù)不受影響，而且當(dāng)流量回歸正常后，可以進(jìn)行縮容降低成本。

超強(qiáng)可靠性，底座無(wú)憂

GaussDB(forCassandra)不僅在讀寫性能上表現(xiàn)優(yōu)異，在數(shù)據(jù)可靠性上也表現(xiàn)突出。因?yàn)椴捎枚喙?jié)點(diǎn)分布式架構(gòu)，當(dāng)任意盤或節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障，讀寫操作會(huì)自動(dòng)切換至其他節(jié)點(diǎn)，理論上可以達(dá)到 N-1 個(gè)節(jié)點(diǎn)故障容忍，即集群任一節(jié)點(diǎn)存活即可提供完整服務(wù)。同時(shí)還支持異地雙活，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)恢復(fù)和故障恢復(fù)解耦，Region 級(jí)高可用。

綜上所述，GaussDB(forCassandra)為 Push 業(yè)務(wù)提供了高效、穩(wěn)定、安全的數(shù)據(jù)庫(kù)底座，助力 Push 業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)了離線消息緩存架構(gòu)。我們相信，借助 GaussDB(forCassandra)，Push 業(yè)務(wù)在消息推送領(lǐng)域，會(huì)為開(kāi)發(fā)者提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)和工具，助力企業(yè)提升業(yè)務(wù)價(jià)值和用戶體驗(yàn)。

審核編輯黃宇