IM - 系统架构设计

IM系统架构设计，如下图，主要分为两部分：

本文重点介绍 即时通讯IM 的系统设计，包含设计思路、每个模块的功能、主要流程介绍、常见问题解答。

企业级即时通讯系统，在 提高团队沟通协作效率 的基础上，实现 万物互联 场景

本文结合IM主流需求，阐述了IM系统架构。从宏观层面，希望大家有一个初步的认识。

接下来，本专题将深入介绍核心功能的实现逻辑。（请客官坐稳扶好）

这套架构的核心 有几个

1 . hazelcast 插件 redis化 ，将cache 从 hazelcast 移到redis中 （已完成）

2 . redis cluster （横向扩展 ，避免hot key的问题 ，以及 其他一些性能问题）（已完成）

3 . kafka im 与外部系统的对接

4 . 监控体系 完善 与对接

测试的点

1.同一节点用户 在线消息 与离线消息 吞吐量

2.不用用户节点 吞吐量

存在的问题

1.不同节点 ， 吞吐量分布 比较 难以估测

如下图所示。

IMS的系统架构由六部分组成： 业务层：业务层与控制层完全分离，主要由各种不同的应用服务器组成，除了在IMS网络内实现各种基本业务和补充业务（SIP-AS方式）外，还可以将传统的窄带智能网业务接入IMS网络中（IM-SSF方式），并为第三方业务的开发提供标准的开放的应用编程接口（OSA SCS方式），从而使第三方应用提供商可以在不了解具体网络协议的情况下，开发出丰富多彩的个性化业务。 运营支撑：由在线计费系统（OCS）、计费网关（CG）、网元管理系统（EMS）、域名系统（DNS）以及归属用户服务器（HSS/SLF）组成，为IMS网络的正常运行提供支撑，包括IMS用户管理、网间互通、业务触发、在线计费、离线计费、统一的网管、DNS查询、用户签约数据存放等功能。 控制层：完成IMS多媒体呼叫会话过程中的信令控制功能，包括用户注册、鉴权、会话控制、路由选择、业务触发、承载面QoS、媒体资源控制以及网络互通等功能。 互通层：完成IMS网络与其他网络的互通功能，包括公共交换电话网（PSTN）、公共陆地移动网（PLMN）、其他IP网络等。 接入和承载控制层：主要由路由设备以及策略和计费规则功能实体（PCRF）组成，实现IP承载、接入控制、QoS控制、用量控制、计费控制等功能。 接入网络：提供IP接入承载，可由边界网关（A-SBC）接入多种多样的终端，包括PSTN/ISDN用户、SIP UE、FTTX/LAN以及Wimax/Wifi等。 IMS系统中涉及的主要功能实体有： 本地用户服务器HSS(Home SubscriberServer)

HSS在IMS中作为用户信息存储的数据库，主要存放用户认证信息、签约用户的特定信息、签约用户的动态信息、网络策略规则和设备标识寄存器信息，用于移动性管理和用户业务数据管理。它是一个逻辑实体，物理上可以由多个物理数据库组成。 呼叫会话控制功能CSCF(Call Session Control Function)

CSCF是IMS的核心部分，主要用于基于分组交换的SIP会话控制。在IMS中，CSCF负责对用户多媒体会话进行处理，可以看作IETF架构中的SIP服务器。根据各自不同的主要功能分为代理呼叫会话控制功能P．CSCF(Proxy CSCF)、问询呼叫会话控制功能I-CSCF(Interrogation CSCF)和服务呼叫会话控制功能S．CSCF(Serving CSCF)，三个功能在物理上可以分开，也可以独立。 多媒体资源功能MRF(Multimedia Resource Function)

MRF主要完成多方呼叫与多媒体会议功能。MRF由多媒体资源功能控制器MRFC(Multimedia Resource Function Controller)和多媒体资源功能处理器MRFP(Multimedia Resource Function Processor)构成，分别完成媒体流的控制和承载功能。MRFC解释从S．CSCF收到的SIP信令，并且使用媒体网关控制协议指令来控制MRFP完成相应的媒体流编解码、转换、混合和播放功能。 网关功能

网关功能主要包括：出IMS网关控制功能BGCF(Breakout Gateway ControlFunction)、媒体网关控制功能MGCF(Media Gateway Control Function)、IMS媒体网关IMS．MGW(IMS Media Gateway)和信令网关SGW(SignalingGateway)。

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