套接字 IO 缩放：将消息发送到特定套接字 id 是否更有效？答案

【问题标题】：Socket IO scaling: is it more efficient to send messages to specific socket id's?套接字 IO 缩放：将消息发送到特定套接字 id 是否更有效？
【发布时间】：2015-12-30 03:58:46
【问题描述】：

我正在使用需要跨多个服务器扩展的 Socket IO 开发应用程序。这是通过 socket.io-redis 实现的，它本质上将我所有运行套接字 IO 的服务器互连，并将 Redis 视为一个数据存储，我的所有运行 Socket IO 的服务器/节点都从中发布消息。

为了获得更好的上下文，下面是 MSDN 中概述我的设置的图表：

这是我的问题：

如果客户端 A 发送一条仅供客户端 C 接收的消息，我觉得向客户端 B 和 D 发布消息是浪费带宽。我的想法是，我会在服务器端记录用户 ID以及它们相应的打开套接字 id。然后，当客户端发送消息时，我会进行查找并找到用户的套接字 ID 并发布消息。这似乎很好，很花哨，并且严重依赖于强大的系统来保持用户 ID 和套接字 ID 的表是最新的，但是我有两个关于实现这个系统的问题：

1) 仅将消息发送到相关的套接字 id，而不是发送到每个服务器的整个通道是否更节省内存？我意识到总共有 4 个客户端，这个问题非常小，但想象一下，如果我在 2 台服务器上有 2000 个并发用户。如果 1 个客户端发送一条针对 2 个客户端的消息，我想向 1997 年的其他客户端发送消息比仅发送给这 2 个套接字 ID 更费力，除非“io.sockets.connected[socket_id].emit”效率不高。示例如下：

socket.on('chat message', function(msg){
    io.emit('chat message', msg);
});

对比

for (i = 0; i < relevant_sockets.length; i++) { 
    io.sockets.connected[relevant_sockets[i]].emit('chat message', msg);
}

2) 由于我使用多台服务器，socket id 是否保证是唯一的？我希望 redis 模块能够处理这个问题，因为它的全部目的是链接进程和服务器，但我只是想确定一下。

提前感谢您的帮助。

【问题讨论】：

标签： node.js sockets socket.io

【解决方案1】：

1）您的建议是很常见的做法。您将节省一点内存，但最大的收获将是 CPU 和负载下的响应时间。

2) 分配给每个套接字的 id 看起来是一个随机生成的 id。查看 socket.io-redis 的源代码，似乎没有任何东西可以确保每个 id 都是唯一的。如果您担心 id 不是唯一的，您可以生成自己的唯一 id 并将其存储在套接字 id 旁边。然后，您只需使用这两个 id 作为查找的键（甚至可以从它们中创建一个散列）。

【讨论】：

感谢您提供的重要信息。我对唯一套接字 ID 的主要担忧是关于安全性。如果两个客户端可能具有相同的套接字 ID，我如何确保不会向错误的客户端发送不适合他们的消息？
我的意思是，这真的没有神奇的解决方案或技巧。您可以信任随机生成器而不必担心 ID 冲突的可能性，或者您可以编写一个例程来验证每个 id 实际上是唯一的。总的来说，这是一个非常广泛的计算主题。许多大型复杂系统依赖于随机生成的 UUID，但理论上可能存在冲突。如果我是你，我不会担心，相信唯一的 ID 生成器。

【解决方案2】：

当您只需要将消息发送给一个客户端时，您肯定不希望将消息广播给所有客户端。您的方法 #1 就像在“上帝模式”下操作，可能只针对管理员。

我已经实现了与您的架构类似的架构。但是，我也使用 Redis 将我的客户端 ID（客户端名称）映射到套接字 ID，反之亦然。例如，您可以使用套接字 id 123 作为“omegalen”加入。然后由于某种原因断开连接，您会得到一个新的套接字 id：456。当我需要向“omegalen”发送消息时，我需要先在 Redis 中查找“omegalen”并获取您最近的套接字 id：456，因为 123 已经消失了，它将无法正常工作。这是一些示例代码，可以提供一个想法。请注意，我在密钥前面加上了命名空间，并且还为它们设置了过期时间（24 小时）：

var client = redis.createClient(redisPort, redisHost);

function _updateSocketId(clientName, socketId) {
    client.set("client/" + clientName, socketId);
    client.set("socket/" + socketId, clientName);

    client.expire("client/" + clientName, 1 * 24 * 60 * 60); //in seconds. 1 day
    client.expire("socket/" + socketId, 1 * 24 * 60 * 60); //in seconds. 1 day
}

function _getSocketId(clientName, callback) {
    //all clients are stored and prefixed with the namespace below
    client.get("client/" + clientName, function(err, data) {
        if(err) {
            callback("Error retrieving key for " + clientName + "Error: " + err, null);
            return;
        }
        var socketId = data;
        logger.debug("Retrieved socket for client/" + clientName + ". Socket id: " + socketId);
        callback(null, socketId);

    });
}

function _findClientBySocket(socketId) {
    var name = client.get("socket/" + socketId);
    return name;
}

function _deleteSocketId(socketId, clientName) {
    logger.debug("deleting socket: " + socketId + " - clientName: " + clientName);
    client.del("socket/" + socketId);
    client.del("client/" + clientName);
}

module.exports.getSocketId = _getSocketId;

然后，在设置我的 websocket 服务器时，我会监听事件并相应地更新客户端/套接字 id 映射：

socket.on("join", function (clientName, callback) {
    //update Redis with new client id / socket id
    redisUtil.updateSocketId(clientName, socket.client.id);
})

socket.on("rejoin", function (clientName) {
    redisUtil.updateSocketId(clientName, socket.client.id);
})

socket.on("disconnect", function (clientName) {
    redisUtil.deleteSocketId(socket.client.id, clientName);
})

上面的代码只是一个示例代码，可以让您了解一下，因为它还可以很容易地增强为每个客户端处理多个套接字（假设您打开了两个浏览器客户端）。你的架构图很好，它会工作，但你只需要向目标客户发送消息。

我不想跑题，但您也可以在 socket.io 中使用命名空间并向一组用户发出事件，例如，只向一种特殊类型的客户端发送事件：

 var ssClients = io.of("/ssClients");  //socket.io namespace for the some ss clients
ssClients.on("connection", function (socket) {
..

这不是您的问题的一部分，但我认为如果您需要按命名空间广播/过滤消息，值得一提。

就 socket.io id 的唯一性而言，我从来没有遇到过这个问题。谷歌大规模地实施了类似的架构，他们没有遇到问题。您可以阅读它here。

我希望这会有所帮助；总体而言，您的架构非常好！

【讨论】：