xowns4817 / nodejs-chatting-socket.io

채팅 프로그래밍

사용 기술 스택

• nodejs ( rest server )
• socket.io
• mysql
• mongodb ( 사용 예정 )
• rabbit mq ( 사용 예정 )
• spring boot ( 사용 예정 - file server )
• docker
• pm2
• nginx
• jenkins
• redis (pub/sub), replica, sentinel(failover 처리)

코드 구조

• router : api request 처리 ( 지금은 채팅관련 api만 있으므로 chat.js만 만들어놈 )
• util : 공통 모듈 처리
• view : 화면 처리
• server.js : 소켓관련 로직 처리

[ 데이터베이스 생성 ]

create DATABASE chatDb default character set utf8 collate utf8_general_ci;

채팅 방 테이블 ( chatRoom )

• 현재 채팅중인 방 리스트 ( 방이 만들어질때 insert되고 방이 없어질때 delete 된다. )

  create table chatRoom (
    id int not null auto_increment,
    title varchar(50) not null,
    join_member_count int not null,
    created datetime default current_timestamp,
    primary key(id)
   );

채팅 방 참여 인원 테이블 ( chatMember )

• 현재 채팅방에 있는 맴버 리스트 ( 맴버가 방에 참여할때 insert되고 방에서 나갈때 delete 된다. )

 create table chatMember ( 
  id int not null auto_increment,
  nickname varchar(50) not null,
  room_id int not null,
  socket_id varchar(50),
  join_time datetime default current_timestamp,
  primary key(id),
  foreign key(room_id) references chatRoom(id)
 );

채팅 이력 테이블 ( chatMsg )

• 채팅방에서 채팅을 치면 이력이 남는다. -> 해당 방이 삭제되면 같이 delete 됨.

 create table chatMsg (
   id int not null auto_increment,
   room_id int not null,
   user_id int not null,
   content varchar(100) not null,
   chat_time datetime default current_timestamp,
   primary key(id),
   foreign key(room_id) references chatRoom(id),
   foreign key(user_id) references chatMember(id)
);

채방방 접속 방법

• http://server url:port/chat
• 같은 채팅방에 있는 유저들끼리 대화 가능

[ 구현된 기능 ]

1. 채팅방 생성
2. 채팅방 참여
3. 같은방에서 채팅
4. 채팅방 리스트 조회
5. 채팅방에서 채팅중인 유저 조회
6. 서버 여러대 확장을 고려해 redis-pub/sub을 통한 서버간 message broadcast 처리

[ 확장 예정 ]

1. Mq( rabbitMq, kafka )를 통해 분산처리 ( db 앞단에서 트래픽 관리 )
2. 참여자 프로필 이미지 설정 ( 채팅방 참여 전 이미지 받음 )
3. 채팅방 이미지 업로드 기능 4 로그 데이터 mongodb로 관리 ( 채팅방 create/delete, 채팅방에 참여자 in/out, 채팅 기록 )
4. 현재는 채팅방에서 참가자 조회할때 매번 db select하는데.. -> SessionStroage와 같은 캐시를 써서 매번 디비 안타케 처리
5. winston으로 로그 관리

[사용법]

• npm install pm2 -g
• pm2 start start.config.js ( developement으로 실행) production으로 실행하고 싶으면 pm2 start start.config.js --evn production
• https://pm2.keymetrics.io/docs/usage/environment/

[ single mode -> 서버 1대 - fork mode]

• // start.config.js

module.exports = {
  apps : [
      {
        name: "chattingServer",
        script: "./server.js",
        watch: true,
        out_file: "/dev/null",
        error_file: "/dev/null",
        env: {
            "PORT": 3000,
            "NODE_ENV": "development"
        },
        env_production: {
          "NODE_ENV": "production"
        }
      }
  ]
}

[ cluster mode -> 서버 여러대 - cluster mode]

• https://pm2.keymetrics.io/docs/usage/cluster-mode/
• pm2 cluster mode를 사용하면 cluster로 묶인 서버들은 pm2를 통해 load balancing이 된다. 각 서버들은 같은 port를 공유한다.
• // start.config.cluster.json

{
  "apps": [
    {
      "name": "chatting cluster",
      "script": "./server.js",
      "instances": 2, // cpu core 갯수,  0으로 설정하면 pc의 최대 core 갯수
      "exec_mode": "cluster",
      "env": {
        "NODE_ENV": "production",
        "PORT": "3000"
      }
    }
  ]
} 

[ 서버가 1대 일때 채팅서버 구조 ]

• socket.io 만으로 처리가능. ( 해당 roomId에 있는 유저들에게 메시지를 보낸다. socket.io의 to 함수를 사용하면 특정 socket.id 또는 특정 room에 있는 소켓들에게 메시지 전송 가능 )

[ 서버가 여러대 일때 채팅서버 구조 ]

• socket.io 만으로는 처리 불가. 각 서버는 메모리에 다른 프로세스로 떠있기 때문에 프로세스 사이의 데이터 공유 못함. -> redis pub/sub을 통해 가능하다.
• 대략 flow는 다음과 같다.
  • 각 서버들은 redis의 특정 채널을 subscribe를 하고 Client의 요청이 들어오면 요청을 받은 서버는 해당 요청을 redis로 publish를 날려서 다른 서버들이 메시지를 받을 수 있게 한다.