tim实践系列——去中心化分布式架构特点

前言： tim是去中心化分布式即时通讯引擎。不依赖于任何中心服务器，采用去中心化分布式架构，解决传统中心化通讯方式的问题，去中心化分布式架构的通讯引擎的各个节点之间相互连接，形成一个庞大的分布式网络。可以轻松地扩展服务规模，支持更多的用户和业务需求，提供更加安全、可靠、高效的通讯服务。
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去中心化分布式架构是一种高度自治、开放、平等、高可用、并发、可扩展、灵活和安全的系统架构。它可以有效地解决许多大规模分布式系统的设计和实现问题，并提高系统的性能、可用性和扩展性。去中心化分布式架构具有以下特点：

• 节点间自由连接：每个节点都具有高度自治的特征，节点之间可以自由连接，形成新的连接单元。任何一个节点都可能成为阶段性的中心，但不具备强制性的中心控制功能。
• 开放性和扁平化：这种架构是非线性的，其开放式、扁平化、平等性的系统现象或结构，称之为去中心化。
• 无序性：在去中心化的分布式架构中，由于节点之间的消息通信，会出现顺序不一致的问题。
• 对等性：在分布式系统中，所有计算机节点都是对等的，没有主/从之分。
• 高可用性：去中心化的分布式架构通常会采用多中心设计，以提高系统的容错性和可用性。即使某个节点出现故障，其他节点仍能继续工作。
• 并发性：在分布式系统中，多个节点可能会并发地操作一些共享的资源，如数据库或分布式存储等。如何准确并高效地协调分布式并发操作是分布式系统架构与设计中最大的挑战之一。
• 可扩展性：去中心化的分布式架构通常具有良好的可扩展性，可以通过增加节点来提高系统的处理能力和存储容量。
• 灵活性：由于节点间可以自由连接和交互，这种架构具有很高的灵活性，可以快速适应变化的需求和环境。
• 安全性：去中心化分布式架构通常采用加密技术、去中心化身份验证等手段来提高系统的安全性和隐私保护能力。

tim的去中心化分布式架构:

tim是天然的分布式架构，没有单机模式与集群模式之分。节点互联没有主次之分。节点通过多次握手确定为同一集群后，进行连接并传播集群数据。

tim去中心化的一个特点是节点的自由进出集群并不会影响tim集群的运作。如果有节点进入或退出，不影响其他节点原先互相连接的状态。?集群后，多个tim节点形成分布式哈希表，通过分布式算法把集群数据信息分散存储在多个节点上，每个节点只保存部分数据。这种分散存储方式减少了数据冗余度，提高了存储效率。并且tim集群做了必要的冗余。这些设计实现部分参考自KAD算法，但是不同于KAD算法，KAD算法采用基于二叉树的路由结构，随着网络规模的扩大，路由查询的复杂度和时间成本可能会增加。这可能会对系统的性能和响应速度产生影响。KAD允许两个节点不互联而通过其他节点的帮助进行通讯。而在TIM中，节点必须是互联的，这基于IM信息及时性的业务要求。

TIM基于tim各集群节点都是对等的，节点通过算法可能成为流数据的中继服务节点，同时部分节点成为备用节点，或数据冗余节点。所以，节点断开并不会影响集群数据的准确性

tim实现数据分布式存储，将数据分散存储在多个数据库上。这种存储方式可以提高数据的可靠性和安全性，并且能够更好地抵御数据丢失或损坏的问题。tim的分区分库数据存储可以参考文章《tim实践系列——分布式数据存储与动态数据库扩容》

tim集群节点通讯时是安全的。集群连接需要通过多次握手与密码，集群标识等信息的确认。节点间通讯信息加密，并确认集群标识正确后，才被确定为同一集群进行互联。

Tim集群的特点

1. 去中心化：Tim采用去中心化的分布式架构，没有中心节点或控制单元。每个节点都是独立的，具有高度自治的特征。这种架构方式可以降低单点故障的风险，提高系统的可靠性和安全性。
2. 分布式数据存储：Tim采用分布式存储算法，将数据分散存储在多个数据库节点上。这种存储方式可以提高数据的可靠性和安全性，并且能够更好地抵御数据丢失或损坏的问题。
3. 安全性和隐私保护：Tim重视用户信息的隐私和安全。通过加密技术和去中心化身份验证等手段，确保用户数据的安全和隐私不受侵犯。同时，内部开发人员也无法直接查询用户及通讯信息，增加了数据的安全性。
4. 高可用性和容错性：Tim具有高可用性和容错性。由于采用去中心化分布式架构，即使某个节点出现故障，其他节点仍能继续工作，确保整体服务的连续性。这种设计方式提高了系统的可靠性和稳定性。
5. 可扩展性和灵活性：Tim的分布式架构使其具有良好的可扩展性和灵活性。随着业务需求的增长，可以增加更多的节点来提高系统的处理能力和存储容量。同时，由于节点间的自由连接和交互，Tim能够快速适应变化的需求和环境。