Netty私有栈协议

1.用于内部各模块之间的通信，基于TCP/IP协议栈，类HTTP应用层协议
2.网络拓扑图：
分布式组网环境下，每个netty节点之间建立长连接，使用Netty协议进行通信，每个节点可以同时做为服务端和客户端

3.功能描述：
承载业务内部各模块之间的消息交互和服务调用
<1>提供高性能的异步通信能力
<2>提供消息的编解码框架，可以实现的POJO的序列化和反序列化；
<3>提供基于IP地址的白名单接入认证机制
<4>链路的有效性验证机制
<5>链路的断连重连机制
4.通信模型：
<1>客户端发送握手请求消息，携带节点ID等有效身份认证信息；
<2>服务端对握手请求消息进行合法性校验（节点ID有效性校验，节点重复登录校验，IP地址合法性校验），通过后返回登录成应答消息
<3>链路建立成功后，客户端发送业务消息
<4>链路建立成功后，服务端发送心跳消息
<5>链路建立成功后，客户端发送心跳消息
<6> 链路建立成功后，服务端发送业务消息
<7>服务端退出时，服务端关闭连接，客户感知服务端关闭连接后，被动关闭客户端
注意：
<1>双方链路建立成功后，双方可以进行全双工通信，客户端和服务端都可以主动发送请求消息给对方。
<2>心跳采用ping-pong机制，链路处于空闲状态时，客户端主动发送ping消息给服务端，服务端接收到ping消息后发送应答消息pong给客户端，如果客户端连续发送N条ping消息没有接收到服务端返回的pong消息，说明服务端或链路异常，客户端主动关闭连接，间隔周期T后重新连接，直接到重连成功

4.消息定义：包含两部分消息头和消息体

<1>消息头：


5.编码：
1）crcCode:ByteBuffer.putInt(int value);
2）length:ByteBuffer.putInt(int value);
3）sessionId:ByteBuffer.putLong(Long value);
4）type:ByteBuffer.put(byte b);
5）priority:ByteBuffer.put(byte b);
6）attachment:长度为0，表示没有可选附件，将长度编码设为0，大于0有附件需要编码
a.对附件的个数进行编码,ByteBuffer.putInt(attachment.size());
b.对key进行编码，先编码长度，再转换成byte数组之后编码内容(详解示例代码)
7）body编码：序列化为byte数组，调用ByteBuffer.put(byte[] src)写入ByteBuffer缓冲区
8）更新length长度，更新消息头中的length字段
6.解码：
1）crcCode:ByteBuffer.getInt() 校验码
2）length:ByteBuffer.getInt() 消息长度
3）sessionID:ByteBuffer.getLong()会话ID
4）type:ByteBuffer.get()消息类型
5）priority:ByteBuffer.get 消息优先级
6）attachment:创建一个新的attachement对象，调用ByteBuffer.getInt()获取附件长度，为0，则附件为空，解码结束.如果不为0，则根据长度通过for循环进行解码(详见示例代码)
7）body:反序死化解码
7.建立链路：
调用方为客户端，被调用方为服端
链路的建立需要通过基于IP地址或者号段的黑白名单安全认证机制，实际商用项目中需要更加严格的安全认证
客户端与服务端链路建立成功之后，由客户端发送握手请求消息，定义如下：
（1）消息头的type值为3;
（2）attchment个数为0
（3）body为空
（4）握手消息的长度为22个字节
服务端接收到客户端的握手请求消息之后，IP校验通过，返回握手成功应答消息给客户端，应答消息如下：
（1）type值为4
（2）attachment个数为0
（3）body为byte类型的结果：0：成功；-1：失败
8.关闭链路：
双方采用长连接通信，正常业务运行期间，通过心跳和业务消息维持链路，不需要主动关闭连接
需要关闭连接情况：
（1）某一方宕机或重启，通信双方需要关闭连接
（2）消息读写过程发生了I/O异常
（3）心跳消息读写发生I/O异常
（4）心跳超时
（5）发生不可恢复错误
9.心跳机制：
设计思路：
<1>网络处理空闲状态持续时间达到T,客户端发送ping给服务端
<2>在下一个周期T到来时客户端没有收到对方Pong心跳应答消息或者其他业务消息，心跳失败计数加1
<3>客户端接收到Pong或者业务消息，心跳失败计数清0,连续N次没有收到，关闭链路，间隔INTERVAL时间后重连
<4>服务端网络空闲状态达到T后，服务端心跳失败计数加1，接收到客户端消息，计数清0
<5>服务端连续N次没有收到客户端消息，关闭链路，等待客户端重连
10.重连机制：
客户端等待INTERVAL时间后重连，重连失败，间隔INTERVAL再次重连，直接到重连成功。重连失败需要打印异常堆栈，并写入日志，用于定位问题。
11.防止用户重复登录：
服务端接收到客户端的握手请求消息之后，对IP地址进行合法性校验，校验成功，在缓存地址表中查看客户端是否已经登录，如果存在，则返回错误码-1,关闭链路，并打印日志。
客户端接收到握手失败应答消息之后，关闭客户端TCP连接，等待INTERVAL后重连.
服务端连续N次心跳超时主动关闭连接，清空客户端地址缓存信息，保证后续客户端可以重连
12.消息缓存：
无论是客户端还是服务端，当发生链路中断之后，在链路恢复之前，缓存在消息队列中待发送的消息不能丢失，等链路恢复之后，重新发送。

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