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

華為云 GaussDB(forCassandra)是一款基于計算存儲分離架構(gòu)的分布式數(shù)據(jù)庫，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)助開發(fā)者快速觸達(dá)用戶，其提供的系統(tǒng)級通道推送速度每秒最高可達(dá)百萬級，消息量每日百億級，并且支持實時消息回執(zhí)。如此高到達(dá)率的背后，是因為 Push 使用了大量分布式架構(gòu)、高性能隊列、大數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)庫、AI 等技術(shù)，用來支撐實時推送、精準(zhǔn)送達(dá)業(yè)務(wù)的高效開展。

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

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，會先將消息存入高性能隊列中，然后隊列消費消息發(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，消息無法到達(dá)設(shè)備，或此時發(fā)送消息價值較低。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)庫為底座，來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 平臺后，如果設(shè)備不在線，華為 Push 平臺會將消息緩存起來，等到設(shè)備上線后，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在線，這些緩存的消息默認(rèn)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，在數(shù)據(jù)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，大部分寫入數(shù)據(jù)庫，會有每秒百萬寫入請求，數(shù)據(jù)庫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，消息會從數(shù)據(jù)庫中讀出發(fā)送給用戶，消息的實時性會直接影響到消息的價值，此時就要求數(shù)據(jù)庫的讀時延低且長尾時延穩(wěn)定；

推送的消息中，多與時事熱點相關(guān)，容易引發(fā)流量突增，且不可預(yù)知，這就要求數(shù)據(jù)庫具有快速彈性伸縮的能力；

為達(dá)成 AI 智能推送的能力，可能需要對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘和分析，從而實施智能推送策略，數(shù)據(jù)庫需支持與主流大數(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)過一系列技術(shù)選型，最終選擇了 GaussDB(forCassandra)數(shù)據(jù)庫。GaussDB(forCassandra)憑借豐富強大的特性，可以幫助 Push 業(yè)務(wù)很好地應(yīng)對消息緩存的挑戰(zhàn)：

從請求量上看，GaussDB(forCassandra)輕松支持千萬級并發(fā)訪問，高并發(fā)不在話下；

從時延上看，GaussDB(forCassandra)除了本身具備超低時延的能力外，在并發(fā)量大的情況下，可通過擴(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)時延基本無變化；

從彈性伸縮上看，GaussDB(forCassandra)基于存算分離架構(gòu)，支持秒級存儲擴(kuò)容，分鐘級計算擴(kuò)容，輕松應(yīng)對流量高峰；

從兼容能力看，GaussDB(forCassandra)支持 CQL 語法和靈活的數(shù)據(jù)定義，同時兼容主流的批式/流式處理引擎（Spark/Flink 等），且提供動態(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

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

降本增效

降低 Push 集群對數(shù)據(jù)庫請求量：

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

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

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

降低存儲使用量：業(yè)務(wù)科通過 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，降低存儲用量。

彈性伸縮，熱點無憂

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)實現(xiàn)了分鐘級別的計算擴(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。

超強可靠性，底座無憂

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。因為采用多節(jié)點分布式架構(gòu)，當(dāng)任意盤或節(jié)點出現(xiàn)故障，讀寫操作會自動切換至其他節(jié)點，理論上可以達(dá)到 N-1 個節(jié)點故障容忍，即集群任一節(jié)點存活即可提供完整服務(wù)。同時還支持異地雙活，實現(xiàn)業(yè)務(wù)恢復(fù)和故障恢復(fù)解耦，Region 級高可用。

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)庫底座，助力 Push 業(yè)務(wù)實現(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，會為開發(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)價值和用戶體驗。

審核編輯黃宇