Мессенджер и онлайн-чат

Реалтайм-задача: спроектировать чат с мгновенной доставкой, статусами и историей.

WebSocket — постоянное двунаправленное соединение между клиентом и сервером, позволяющее серверу пушить сообщения клиенту без опроса (polling).

Требования

Функционально: отправить/получить сообщение в реальном времени, видеть статусы (доставлено/прочитано), presence (онлайн/офлайн), история переписки. Нефункционально: низкая латентность доставки, надёжность (сообщение не теряется), порядок сообщений в диалоге.

Транспорт: WebSocket

HTTP-опрос для чата неэффективен. WebSocket держит постоянное соединение: когда приходит сообщение для пользователя, сервер сразу пушит его в открытый сокет. Но соединения stateful — пользователь «висит» на конкретном узле.

Юзер A -- WS --> Gateway #2 -> [Очередь/маршрутизация] -> Gateway #5 -- WS --> Юзер B

Маршрутизация и хранение

Задача	Решение
Найти, на каком узле юзер	Реестр сессий (Redis: user -> gateway)
Получатель офлайн	Сохранить как недоставленное, доставить при входе
История сообщений	Колоночная БД (по диалогу + времени)
Порядок сообщений	Sequence id / timestamp на диалог

Как работает под капотом

Поскольку WebSocket stateful, балансировка идёт по соединениям, а маршрутизация сообщения между пользователями требует знать, к какому gateway подключён получатель — это держат в общем реестре сессий. Доставку делают надёжной через подтверждения (ack) и хранение: сообщение сперва персистится, потом пушится; если получатель офлайн — лежит до подключения. Статусы (доставлено/прочитано) — это отдельные служебные события в обратную сторону. История диалогов хорошо ложится на колоночную БД с ключом «диалог + время».

Частые ошибки

Опрос HTTP вместо WebSocket для реалтайма.
Пушить сообщение без предварительного сохранения -> потеря при сбое.
Игнорировать порядок сообщений и реестр сессий для маршрутизации.

Итог

Реалтайм-доставка — через WebSocket; соединения stateful.
Маршрутизация требует реестра сессий (user -> gateway).
Сначала персист, потом push; офлайн-сообщения копятся до входа.