摘要：推送服務（Push Kit）是華為提供的消息推送平臺，建立了從雲端到終端的消息推送通道。通過集成推送服務，您可以向客戶端應用實時推送消息，讓應用更精準觸達用戶，是開發者提升用戶感知度和活躍度的一件利器。 本文分享自華為雲社區《無懼百萬級併發，GaussDB(for Cassandra)讓華為P ...
摘要：推送服務（Push Kit）是華為提供的消息推送平臺，建立了從雲端到終端的消息推送通道。通過集成推送服務，您可以向客戶端應用實時推送消息，讓應用更精準觸達用戶，是開發者提升用戶感知度和活躍度的一件利器。
本文分享自華為雲社區《無懼百萬級併發，GaussDB(for Cassandra)讓華為Push推送服務更快觸達》，作者：GaussDB 資料庫。
推送服務（Push Kit）是華為提供的消息推送平臺，建立了從雲端到終端的消息推送通道。通過集成推送服務，您可以向客戶端應用實時推送消息，讓應用更精準觸達用戶，是開發者提升用戶感知度和活躍度的一件利器。
華為雲GaussDB(for Cassandra) 是一款基於計算存儲分離架構的分散式資料庫，致力於提供穩定可靠、超高併發，相容Cassandra生態、彈性伸縮、一鍵部署、快速恢復、監控告警的分散式資料庫服務，在Push業務的高效架構建設中，起到了關鍵的作用。
業務挑戰
Push服務能夠協助開發者快速觸達用戶，其提供的系統級通道推送速度每秒最高可達百萬級，消息量每日百億級，並且支持實時消息回執。如此高到達率的背後，是因為Push使用了大量分散式架構、高性能隊列、大數據分析、資料庫、AI等技術，用來支撐實時推送、精準送達業務的高效開展。
Push的主要業務鏈路是發送上行消息和下行消息，接下來我們從發送下行消息流程來瞭解業務在哪些場景上用到了資料庫，以及對資料庫的要求有哪些？
下行消息交互圖如下所示：
當用戶設備網路條件良好且不擁堵的情況下，華為Push伺服器在收到消息後，會先將消息存入高性能隊列中，然後隊列消費消息發送給用戶設備。但是當用戶設備處於弱網、網路異常，或不線上、熄屏狀態時，消息無法到達設備，或此時發送消息價值較低。Push業務為了保障消息不丟失，以及提升消息的有效率，利用資料庫為底座，來支持離線消息緩存能力。
離線消息緩存是指當消息到達華為Push平臺後，如果設備不線上，華為Push平臺會將消息緩存起來，等到設備上線後，華為Push平臺會將緩存的消息再次推送給用戶。如果用戶很長時間不線上，這些緩存的消息預設保存24小時，最長保存15天，超期的消息會被Push平臺丟棄。
此時，在資料庫的選型上就需要考慮以下幾個問題：
- 推送速度每秒百萬級，極端場景下，大部分寫入資料庫，會有每秒百萬寫入請求，資料庫需要具備超高的寫入能力；
- 當設備恢復正常狀態時，消息會從資料庫中讀出發送給用戶，消息的實時性會直接影響到消息的價值，此時就要求資料庫的讀時延低且長尾時延穩定；
- 推送的消息中，多與時事熱點相關，容易引發流量突增，且不可預知，這就要求資料庫具有快速彈性伸縮的能力；
- 為達成AI智能推送的能力，可能需要對資料庫中的數據進行數據挖掘和分析，從而實施智能推送策略，資料庫需支持與主流大數據引擎相容的介面和解決方案。
為什麼選擇GaussDB(for Cassandra)？
基於以上挑戰，Push業務經過一系列技術選型，最終選擇了GaussDB(for Cassandra)資料庫。GaussDB(for Cassandra)憑藉豐富強大的特性，可以幫助Push業務很好地應對消息緩存的挑戰：
- 從請求量上看，GaussDB(for Cassandra)輕鬆支持千萬級併發訪問，高併發不在話下；
- 從時延上看，GaussDB(for Cassandra)除了本身具備超低時延的能力外，在併發量大的情況下，可通過擴容和規格變更，增加分區和負載均衡保證業務時延基本無變化；
- 從彈性伸縮上看，GaussDB(for Cassandra)基於存算分離架構，支持秒級存儲擴容，分鐘級計算擴容，輕鬆應對流量高峰；
- 從相容能力看，GaussDB(for Cassandra)支持CQL語法和靈活的數據定義，同時相容主流的批式/流式處理引擎（Spark/Flink等），且提供動態增量+全量的解決方案，供大數據分析引擎接入，充分滿足不同類型數據的接入需求。
如何利用GaussDB(for Cassandra)提升消息緩存體驗
下麵，我們將從具體的幾個技術改進來聊聊，GaussDB(for Cassandra)是如何幫助Push業務獲得更好的消息緩存體驗。
降本增效
- 降低Push集群對資料庫請求量：
- 表結構設計時，將同一用戶設備的多條信息存入同一partition中
- 在讀取時，可使用範圍查詢將同一用戶設備的多條信息批量查出，且時延較低
- 在寫入時，使用Batch寫入，降低客戶端與資料庫的交互次數
- 降低存儲使用量：業務科通過TTL、範圍刪除、單行刪除等多種手段，根據業務情況靈活使用達到數據消亡的目的，降低存儲用量。
彈性伸縮，熱點無憂
每當出現重大新聞，各大應用均產生了海量的推送消息，Push業務收到消息後，流量激增，集群規模難以支撐巨大的流量。但依靠GaussDB(for Cassandra)的快速擴容能力，Push業務實現了分鐘級別的計算擴容，業務不受影響，而且當流量回歸正常後，可以進行縮容降低成本。
超強可靠性，底座無憂
GaussDB(for Cassandra)不僅在讀寫性能上表現優異，在數據可靠性上也表現突出。因為採用多節點分散式架構，當任意盤或節點出現故障，讀寫操作會自動切換至其他節點，理論上可以達到N-1個節點故障容忍，即集群任一節點存活即可提供完整服務。同時還支持異地雙活，實現業務恢復和故障恢復解耦，Region級高可用。
綜上所述，GaussDB(for Cassandra) 為Push業務提供了高效、穩定、安全的資料庫底座，助力Push業務實現了離線消息緩存架構。我們相信，藉助GaussDB(for Cassandra)， Push業務在消息推送領域，會為開發者提供更優質的服務和工具，助力企業提升業務價值和用戶體驗。
