CN102365841A - 推送通知服务 - Google Patents

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Abstract

网关设备维护各种移动设备的存在信息。每个网关与一个区域相关联，并且仅管理与该区域相关联的移动设备的存在信息。信使设备至少基于与每个移动设备相关联的相应区域，将移动设备的存在信息后向传播给相应网关。网关和信使被动态配置，从而消息可经过任意网关和任意信使从提供者应用被推送到移动设备。

Description

推送通知服务
对相关申请的交叉引用
该非临时申请要求提交于2009年3月9日的题目为PushNotification Service的美国临时专利申请No.61/158,693的优先权。
技术领域
本发明的实施例涉及移动设备处理领域；并且更具体地，涉及通知消息的管理。
背景技术
移动设备(膝上计算机、掌上计算机、移动电话、智能电话、多媒体电话、便携媒体播放器、GPS单元、移动游戏系统等)的用户可能安装了周期地从通知服务器接收通知消息的应用。例如，这种应用包括“推送(push)”电子邮件服务(例如，MobileMe、Microsoft Exchange、ActiveSync、Push-IMAP、Yahoo！Push等)或其它推送服务(例如，更新/升级服务、新闻服务、博客服务、播客服务、社交网络服务、或可能发送通知消息的其它类型的服务)。通知消息通常表示关注的事件，通常由应用来定义这些关注的事件(例如，新电子邮件指示符、新的新闻项指示符、新的播客指示符、社交网络朋友在线状态的改变，等等)。
移动设备的使用的增长放大了将通知消息路由到这些设备的复杂性。一个问题是移动设备不是固有可寻址的；例如，当前没有IPv6的移动版本。换言之，移动设备不能跟具有IP地址的台式计算机或甚至膝上计算机一样具有自己的IP地址。另外，移动设备有时在逻辑上位于很可能采用了网络地址转换(NAT)的服务提供者防火墙之后。这些防火墙可以应用于蜂窝环境和wi-fi环境两者。在移动设备不是固有可寻址的情况下，难以将消息路由到移动设备，尤其是大规模地进行路由。
随着连接到网络的移动设备的数目增加，可扩缩性(scalability)成为向移动设备发送通知消息的环境中的一个特定问题。例如，连接到移动设备的网络设备通常可以同时管理数千个移动设备的设备连接。因此，容纳数亿个移动设备将需要数十万个网络服务器设备来管理到这数亿个设备的连接和消息路由。当然，数十万个网络服务器设备成本高昂并且实现非常复杂。另外，使用网络服务器设备的静态消息路由通常没有失效保护或故障冗余，这意味着如果网络设备失灵，通知消息有可能无法到达某些移动设备。
发明内容
此处描述了用于路由通知消息的系统。根据各种实施例，该系统包括多个网关或网关设备。每个网关设备与一个区域相关联，并且每个网关维护与该区域相关联的移动设备的存在信息。该系统还包括多个信使(courier)设备，信使设备至少基于与每个移动设备相关联的区域，将移动设备的存在信息后向传播给相应网关。网关和信使被动态配置，从而通知消息可通过任意网关和任意信使从提供者应用被推送到移动设备。换言之，提供者可以连接到任意网关，并且设备可以连接到任意信使，并且系统可以在通过至少一个网关和信使的路径上将消息从提供者适当地转发给移动设备。
附图说明
下面的描述包括对附图的讨论，这些附图具有对作为例子给出的本发明的实施例的实现的图示。应当作为例子而不是限制来理解附图。如此处使用的，提到一个或多个“实施例”应理解为描述包括在本发明的至少一种实现中的特定特征、结构或特性。因此，本文中出现的短语，诸如“在一个实施例中”或“在一个替换实施例中”，描述本发明的各种实施例和实现，而不必然全部指的是相同实施例。然而，它们也不必然互相排斥。
图1是示出了根据现有技术的系统的框图。
图2是示出了根据各种实施例的系统的框图。
图3是根据各种实施例的框图。
图4是根据各种实施例的操作的流程图。
图5是根据各种实施例的操作的流程图。
具体实施方式
此处描述用于将通知消息从提供者应用转发到移动设备的系统、方法和装置。通过采用动态划分方案，此处描述的各种实施例可以适应将通知消息转发给数亿个移动设备。
图2是根据各种实施例的框图。将来自提供者202的通知消息转发给移动设备230需要至少一个网关210和一个信使220。网关210从提供者202接收通知消息(例如，推送消息)。在各种实施例中，提供者202在与网关210的初始连接之后发送认证安全套接字层(SSL)证书。该SSL证书可被配置为具有附加的用户定义的数据。在其它实施例中，可以使用其它安全通信协议(例如，诸如传输层安全(TLS)之类的密码协议，等等)。认证器214可以使用任何附加的用户定义的数据来以可信(trusted)方式识别提供者202。
在与特定应用(例如，Twitter)相关联的提供者在SSL证书内包括附加的识别(例如，用户定义的)数据的情况下，网关210不仅可以认证提供者，而且可以为提供者和应用(例如，Twitter)自动提供推送服务。换言之，网关210可以从认证证书中自动提取任何附加的识别数据，并且将该附加的识别数据(或该数据的一部分)附加到消息(例如，推送通知消息)上。在某些实施例中，该附加的识别数据可以标识与用户可能订阅的提供者(或提供者的应用)相关联的主题或订源(feed)。因此，可以利用认证证书中的附加信息来将消息定向到已经订阅了该主题/订源或请求了关于该主题/订源的信息的移动设备。以这种方式，为提供者自动提供推送服务。
从已被认证的提供者202接收到通知消息后，网关210确定该通知消息的目的地区域。该目的地区域被包括在与通知消息一起发送的标记(token)内。在某些实施例中，不必将区域信息作为标记的一部分来发送。通过从标记中提取区域，或以其它方式获取区域信息，网关210确定目的地区域是否与网关210维护/管理的区域匹配。从而，例如，如果网关210负责区域5，则从提供者接收到的具有目的地区域5的所有消息可由网关210转发给信使。然而，如果负责区域5的网关210接收到目的地区域是区域8的消息，在网关210必须将通知消息路由到负责区域5的网关。
使用路由表212将消息从一个网关路由到另一个网关。在各种实施例中，使用DNS(域名服务)在网关之间路由消息。然而，在其它实施例中可以使用其它路由协议。因此，当在网关210处接收到消息时，网关210确定其是否是转发该消息的适当网关。如果不是，则网关210执行路由表212的路由表查找，以便确定要转发该消息的适当网关。在某些实施例中，DNS查找本身被用于确定该网关是否是用于转发通知消息的适当网关。
在网关210接收到具有与网关210所管理的区域匹配的特定目的地区域的消息的情况下，网关210可以使用设备/信使映射216将消息直接转发到适当的信使设备。网关210从各种信使接收该映射信息，下面将对其进行更详细的解释。区域被动态地分配给网关。换言之，网关210可以在一个时间段管理一个区域的通知消息，并且然后在之后的时间被切换或重新配置为管理另一个区域的消息转发。
类似于网关210，信使220是网络设备。信使220包括连接模块224、后向传播模块222，并维护设备信息226。在某些实施例中，信使220可以管理160万个设备的向上连接。信使不限于与特定区域的设备连接。换言之，信使220可以管理这样的设备连接，其中各种连接的设备属于不同的区域。
当设备最初与信使220连接时，信使220为该设备提供一个区域。在各种实施例中，为该设备提供的区域是永久的。尽管为每个设备分配了特定区域，设备可能出于各种原因丢失其与信使220的连接。例如，可能由于丢失蜂窝信号或wi-fi信号、失去电源、或由于移动设备改变了地理位置等而丢失连接。当移动设备尝试重新连接到系统和与信使连接时，设备可以与网络上的任意信使连接。以这种方式，信使220可以连接到被分配到不同区域的设备。
如上所述，信使220维护与其连接的每个设备的设备信息226。设备信息可以包括设备的区域标识符、设备的唯一设备标识符(UID)和其它设备信息。连接模块224被用于在信使220和各种设备之间建立连接。
信使220还包括后向传播模块222。后向传播模块222用于将设备信息226后向传播给相应网关。设备信息基于区域信息被传播给网关。例如，如果信使220被连接到区域11的设备，信使220将通过连接模块224提供与负责管理区域11的网关的连接。信使220然后将区域11的设备信息后向传播给负责管理区域11的网关。以类似方式，信使220与不同区域的网关连接，以便后向传播与这些相应区域相关联的设备的特定设备信息。
移动设备230包括处理器240、存储器232、发送器234、接收器236和一个或多个应用238。处理器240包括连接模块242，其确定用于连接到移动设备230的信使。连接模块242可以使用循环(round-robin)DNS(域名服务)方案来确定要连接的信使。在其它实施例中，可以基于其它信息(诸如地理位置等)来确定信使。在与信使初始连接后，接收器236从信使接收区域标识符。加密模块244将设备的区域标识符和唯一设备标识符(UID)进行组合以生成设备标记。在各种实施例中，加密模块244通过应用散列算法(例如，SHA-0、SHA-I、SHA-2、MD5、Whirlpool或其它散列算法)来对标记加密。存储器232存储标记。在各种实施例中，由设备230生成和加密的标记对于移动设备230保持不变。换言之，UID不改变，并且设备的区域标识符也不改变。
一旦标记被生成和加密，发送器234将该标记发射或发送到各个提供者应用(例如，提供者202)。可以在设备230首次呼叫提供者202时发送该标记。提供者202可以与任何通知消息一起使用该标记或包括该标记，从而其可被适当地转发回设备230。
图3是根据各种实施例的框图。具体地，图3示出了在提供者和移动设备之间转发通知消息的各种例子。在一个例子中，设备1订阅了由提供者1管理的特定应用，并且希望接收该应用的通知消息。因此，设备1呼叫提供者1，并且向提供者1发送其设备标记。如上面讨论的，该标记包括设备的UID和其区域标识符的加密组合。如图3所示，设备1具有区域标识符——区域15。因此，当提供者1向设备1发送通知消息时，其与系统中的一个网关相连接。在各种实施例中，提供者1通过循环DNS连接到网关，但是在其它实施例中，可以使用其它连接方案。然而，重要的是要注意提供者1不需要连接到任何特定网关而成功地向设备1推送通知消息。例如，如果提供者1通常连接网关1，并且发送打算发给设备1的消息，则网关1将查看伴随该消息的标记，并且发现该消息是打算发给区域15中的设备。假设网关1与区域9相关联，则网关1执行路由表查找(例如，DNS查找)，并且将该消息路由到负责区域15的网关2。
网关2基于其设备/信使映射将消息发送/转发给信使2。假设信使2连接到设备1，由于设备1属于区域15，并且网关2负责管理区域15，所以信使2以前已经将设备1的设备信息后向传播给了网关2。因此，网关2能够基于其设备信使映射而将消息转发给信使2；信使2然后能够查找其连接，并且将该消息发送给设备1。
注意，在图3中，信使2连接到设备1和设备2两者，并且每个设备属于不同区域。因此，信使2将每个设备的设备消息后向传播给相应设备的适当区域。换言之，假设网关2管理区域15，则信使2将设备1的设备信息后向传播给网关2。假设网关1负责管理区域9，则信使2将设备2的设备信息后向传播给网关1。如上所述，后向传播涉及信使与网关设备建立连接以及发送关于其与各个移动设备的连接的信息(例如，设备的UID)。
在另一个例子中，提供者2希望向设备3发送通知消息。假设提供者2与网关1建立了连接；从而当提供者2向网关1发送消息时，如果该消息打算发给区域9的设备(网关1负责区域9)，则网关1确定它是转发该消息的适当网关。从图3可见，假设信使1和信使2中的每一个都连接到区域9的设备，则网关1具有与信使1和信使2两者的连接。然而，基于信使1和信使2分别后向传播的设备/信使映射，网关1可以执行映射信息查找，并且确定为了到达其目的地设备3，该消息应当被转发给信使1。一旦信使1接收到该消息，信使1将该消息转发给设备3。
图4是根据各种实施例的操作的流程图。从连接到移动设备的相应信使动态接收410一个或多个移动设备的存在信息。每个移动设备的存在信息包括由UID和区域标识符组成的标记。此处使用的术语“动态接收”指这样的概念，即，存在信息不是静态的。换言之，设备不总是连接到相同信使，并且因此，网关需要被动态更新以将设备的消息适当地转发给正确的信使。
在第一网关设备处接收420来自提供者应用的通知消息。该通知消息包括移动设备标记。标记被解密430(例如，使用散列算法)，以便确定与该消息相关联的区域标识符。然后确定440消息中的区域标识符是否与网关当前管理的区域匹配。如果消息中的区域标识符不与网关所管理的区域匹配，则网关执行路由表查找，并且将该消息路由460到管理与该消息相关联的区域的适当网关。如果消息中的区域标识符与网关所管理的区域匹配，则网关参考其设备/信使映射，并且将消息转发450给适当信使。
图5是根据各种实施例的操作的流程图。移动设备建立510到信使设备的连接。该连接可以通过执行循环DNS搜索或其它方案来建立，以便建立信使连接。在连接信使设备后，从信使设备接收520区域标识符。在各种实施例中，仅在与信使的初始连接过程中接收区域标识符。换言之，不是设备每次与新信使连接都接收区域标识符。而是，仅在设备首次与信使进行任何类型的连接时才接收区域标识符。
通过加密算法生成和加密530设备的标记。该标记包括设备的唯一标识符(UID)和区域标识符。可以使用散列算法完成加密，诸如前面描述的散列算法。一旦已经生成和加密了标记，该标记就被发送540给提供者应用。例如，移动设备的用户可以下载、安装和/或订阅特定应用(例如，Twitter)。在某些实施例中，当移动设备下次呼叫提供者应用时，其将标记发送给提供者540。标记的发送也可以发生在例如用户订阅和/或签约该应用或服务时。
随后，通过包括至少一个网关和信使的路径从提供者应用接收550消息。换言之，该路径可以包括一个网关，或多于一个网关。然而，在各种实施例中，该路径仅仅包括一个信使。至少部分地基于最初从设备发送给提供者应用的标记来确定网关(一个或多个)和信使之间的转发路径。
实施例的元素还可作为用于存储机器可执行指令的机器可读介质被提供。机器可读介质可以包括但不限于，闪存、光盘、CD-ROM、DVD ROM、RAM、EPROM、EEPROM、磁或光卡、或适合于存储电子指令的其它类型的机器可读介质。例如，本发明的实施例可作为计算机程序下载，该计算机程序可以从远程计算机(例如，服务器)上的存储器被传输到进行请求的计算机(例如，客户机)上的存储器。
此处描述的各种组件可以是用于执行此处描述的功能的装置。此处描述的每个组件包括软件、硬件或这些的组合。此处描述的操作和功能可被实现为软件模块、硬件模块、专用硬件(例如，特定于应用的硬件、专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)等)、嵌入式控制器、硬布线电路等。
除了此处描述的之外，可以对本发明的公开的实施例和实现进行各种修改，而不脱离它们的范围。因此，此处的图示和例子应当被解释为是说明性的，并且不具有限制意义。

Claims (27)

1.一种移动设备，包括：
处理器，用于确定用于连接到该移动设备的信使；
用于存储标记的存储器，其中所述标记是区域标识符与该移动设备的唯一标识符的组合，并且其中所述区域标识符是响应于与所述信使连接而从所述信使接收的；
发送器，用于将所述标记发送给提供者应用；和
接收器，用于至少部分地基于所述标记，通过至少一个网关和信使从所述提供者应用接收消息。
2.如权利要求1所述的移动设备，其中仅在初始的信使连接期间从所述信使接收所述区域标识符。
3.如权利要求1所述的移动设备，其中来自所述提供者应用的所述消息是推送消息。
4.如权利要求1所述的移动设备，其中所述处理器还包括连接模块，用于随机分配用于连接到该移动设备的信使。
5.如权利要求1所述的移动设备，其中所述处理器还包括连接模块，用于基于地理位置分配信使。
6.如权利要求1所述的移动设备，其中所述处理器还包括加密模块，用于对所述标记加密。
7.一种系统，包括：
多个网关，每个网关与一个区域相关联，并且每个网关用于维护与该区域相关联的移动设备的存在信息；
多个信使，用于至少基于与每个移动设备相关联的相应区域，将移动设备的存在信息后向传播给相应网关；和
其中所述网关和信使被动态配置以使得消息能够从提供者应用通过任意网关和任意信使被推送给移动设备。
8.如权利要求7所述的系统，其中每个网关动态地与区域相关联。
9.如权利要求7所述的系统，其中信使能够后向传播与不同区域相关联的移动设备的存在信息。
10.如权利要求7所述的系统，其中每个网关包括转发模块，用于确定是将从提供者应用接收的推送消息转发给具有到目的地移动设备的连接的信使，还是将该推送消息路由到另一个网关以转发给具有到目的地移动设备的连接的信使。
11.如权利要求10所述的系统，其中所述转发模块包括用于将所述推送消息路由到另一个网关的路由表。
12.一种方法，包括：
在第一网关设备处从连接到移动设备的相应信使动态接收移动设备的存在信息，其中每个移动设备的存在信息包括由唯一设备标识符和固定区域标识符组成的标记；
在第一网关设备处接收来自提供者应用的消息，所述消息包括移动设备标记；
如果移动设备标记中的固定区域标识符不与当前与第一网关设备相关联的区域匹配，则将所述消息路由到第二网关设备；和
如果移动设备标记中的固定区域标识符与当前与第一网关设备相关联的区域匹配，则将所述消息转发给当前连接到与该移动设备标记相关联的移动设备的信使设备。
13.如权利要求12所述的方法，其中当被转发给信使设备时，所述消息基于唯一设备标识符到信使设备的映射而被转发，该映射由当前连接到所述移动设备的信使设备后向传播。
14.如权利要求12所述的方法，其中在第一网关处接收消息还包括：对移动设备标记进行解密以确定唯一设备标识符和固定区域标识符。
15.如权利要求12所述的方法，还包括：
从另一信使接收该移动设备的更新的存在信息，该更新的存在信息标识该另一信使被连接到该移动设备；
在第一网关设备处接收后续消息，该后续消息包括所述移动设备标记；和
如果该移动设备标记中的固定区域标识符与当前与第一网关设备相关联的区域匹配，则基于该移动设备标记，将所述后续消息转发给连接到与该移动设备标记相关联的移动设备的该另一信使设备。
16.一种方法，包括：
在移动设备和信使设备之间建立连接；
从所述信使设备接收区域标识符；
存储标记，其中所述标记是所述移动设备的唯一标识符与所述区域标识符的组合；
将所述标记发送给提供者应用；和
通过包括至少一个网关和信使的路径，从所述提供者应用接收消息，所述路径至少部分地基于所述标记而被确定。
17.如权利要求16所述的方法，其中接收消息包括接收推送消息。
18.如权利要求16所述的方法，其中存储标记包括：
通过加密算法对标记加密；和
存储加密的标记。
19.一种包含指令的计算机可读存储介质，所述指令在被执行时使得计算机：
在第一网关设备处从连接到移动设备的相应信使动态接收移动设备的存在信息，其中每个移动设备的存在信息包括由唯一设备标识符和固定区域标识符组成的标记；
在第一网关设备处接收来自提供者应用的消息，所述消息包括移动设备标记；
如果移动设备标记中的固定区域标识符不与当前与第一网关设备相关联的区域匹配，则将所述消息路由到第二网关设备；和
如果移动设备标记中的固定区域标识符与当前与第一网关设备相关联的区域匹配，则基于该移动设备标记将所述消息转发给连接到与该移动设备标记相关联的移动设备的信使设备。
20.如权利要求19所述的计算机可读存储介质，其中使得消息被转发给信使设备的指令还包括使得所述消息基于唯一设备标识符到信使设备的映射而被转发的指令，该映射由当前连接到所述移动设备的信使设备后向传播。
21.如权利要求19所述的计算机可读存储介质，其中在第一网关处接收消息还包括对移动设备标记进行解密以确定唯一设备标识符和固定区域标识符。
22.如权利要求19所述的计算机可读存储介质，还包括这样的指令，所述指令使得机器：
从另一信使接收该移动设备的更新的存在信息，该更新的存在信息标识该另一信使被连接到该移动设备；
在第一网关设备处接收后续消息，该后续消息包括所述移动设备标记；和
如果该移动设备标记中的固定区域标识符与当前与第一网关设备相关联的区域匹配，则基于该移动设备标记，将所述后续消息转发给连接到与该移动设备标记相关联的移动设备的该另一信使设备。
23.一种包含指令的计算机可读存储介质，所述指令在被执行时使得计算机：
在移动设备和信使设备之间建立连接；
从所述信使设备接收区域标识符；
存储标记，其中所述标记是所述移动设备的唯一标识符与所述区域标识符的组合；
将所述标记发送给提供者应用；和
通过包括至少一个网关和信使的路径，从所述提供者应用接收消息，所述路径至少部分地基于所述标记而被确定。
24.如权利要求23所述的计算机可读介质，其中用于接收消息的指令还包括使得计算机接收推送消息的指令。
25.如权利要求23所述的计算机可读介质，其中用于存储标记的指令还包括这样的指令，所述指令使得计算机：
通过加密算法对标记加密；和
存储加密的标记。
26.一种系统，包括：
用于通过至少一个网关设备和单个信使设备经由任意路径将消息从提供者应用推送到移动设备的装置，用于推送消息的装置包括：
用于将系统动态划分为区域的装置；
用于向每个移动设备分配一个区域的装置；
用于基于消息中所标识的区域，将从提供者应用接收到的该消息路由到网关设备的装置，该区域与特定移动设备相关联；
用于至少部分地基于从信使设备后向传播到网关设备的存在信息，将所述消息转发给已知要在当前连接到所述特定移动设备的信使设备的装置，和
用于将所述消息从所述信使设备转发给所述特定移动设备的装置。
27.如权利要求26所述的系统，其中该系统可以扩缩以支持数亿个移动设备。
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