[討論] Apple Push Notification Service 架構

看板iOS (蘋果iOS作業系統)作者yr (Light be with you)時間15年前 (2009/12/10 01:51)推噓4(4推 0噓 0→)

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Apple Push Notification Service (APNs) 前面有討論到 Push Notification ，在這裡我把我的理解，加上一點個人猜測，針對這個東西做個整理與說明。歷史 iPhone OS 2.x 之前只有使用 Microsoft Exchange 才能有 email 、通訊錄以及行事曆享有推播服務。 Apple 於 2008 年 6 月 9 日首次宣佈將提供 APNs ，但是拖延了許久都沒推出，在 2009 年 3 月 17 日的 iPhone OS 3.0 預覽終於宣佈 3.0 將會支援 APNs ，拖延這麼久原因是為了支援各種程式，所以他們調查了開發者對這個服務的需求，重新設計 APNs 的架構。觀察 1. iPhone 的程序列表裡面有下面這一個用來收取 PN 的程序 /System/Library/PrivateFrameworks/ApplePushService.framework/apsd 2. 沒經過正式啟動（activation）的 iPhone 沒辦法使用 APNs 3. 如果網路訊號斷斷續續，那麼會特別耗電。 4. 回覆 iPhone 後，還是可以照常收到之前訂閱的 PN 。（個人經驗，待證實） APNs 原理每個行動裝置與 APNs server 隨時保持 IP 連線，以讓 APNs 可以隨時把訊息送到行動裝置上，大致上可以透過下圖來表示（參考文件 3）訊息提供者 --> APNs server --> iPhone PN 程序 --> 顯示在螢幕上訊息顯示在螢幕上後，如果使用者選取開啟程式，則程式會主動去向訊息提供者擷取新的訊息，這部份已經不算 PN 了。何謂隨時保持 IP 連線？熟悉 TCP/IP 程式設計的人應該了解，兩個裝置要建立連線，得先建立一個 socket ，而隨時保持 IP 連線的意思就是，這個 socket 建立之後，將會一直保持著，直到取消 PN 或是換 IP address 等等其他因素。如果換了一個 IP address ，就會重新建立連線。如果裝置失去網路，那麼也會重新建立連線。連線建立以後，理論上沒有在使用其實不太會耗電，會耗電也只是那個負責這個連線的程序消耗的，不過一般要保持連線，都會定期傳回 keep alive 封包，讓對方知道，我還在這裡，不要給我斷線。這是會消耗一些電，耗多少要看這個 keep alive 封包多久傳一次。關於架構的一些猜測 1. 裝置辨別同時使用 APNs 的裝置有數百萬，那麼為了使正確的訊息跑到正確的裝置上（你總不會希望你的甜言蜜語跑到一個你不認識的人裝置上吧？），那麼每個裝置就需要一個不同的識別碼。而從觀察 2 可以推論，這個識別碼是在啟動 iPhone 的時候拿到的，而在啟動 iPhone 時（參考文件 4），會把裝置的 UDID 、 IMEI 以及 ICCID 回傳給 Apple ，然後 Apple 會用他的演算法回傳 Activation Token 。根據參考文件 3 給裝置用的 token 跟 acivation token 是不一樣的，而是在第一次使用 APNS 的時候才會拿到。不過和 activation token 不同的是，這個 token 「可能」每次回覆之後都會一樣（觀察 4 ）。而我也推測這個 token 只有當裝置有透過正常方法啟動，在 Apple 資料庫有紀錄才會發放。（可參考文件 3 的 Service-to-Device Connection Trust 圖，那個 Device certificate 可能是正常啟動後才能拿到）註：那些 hacktived 的機器，如果裝了 Push Fix 那麼他們都會收到別人的訊息，因為他們都用同一個 APNs device token 。 2. 連線的建立前面提到隨時保持 IP 連線，那是由那一方來建立這個連線呢？合理的推測是由裝置來建立這個連線的。因為行動裝置並沒有固定 IP address ，不太可能由 APNs server 主動去建立這個連線。另外，如果網路斷斷續續，裝置就得每次回覆有網路的時候就去跟 server 建立連線，而這個 overhead 是很耗電的，也因此如果待在網路不穩的地方，電耗得特別快。和擷取（ fetch ）的不同擷取是指定的時刻才去收取訊息，前面的文章已經有蠻多說明了，這裡就不累述。兩者耗電差別，其實跟擷取頻率有關。之一，擷取最短時間間隔是 15 分鐘（ iPhone 的自動擷取），或是開啟程式才會去擷取，如果你不常開程式（以上指 mail 程式），那麼應該是蠻省電的。之二，除了 mail 以外，其他程式並不支援自動擷取，沒有程序在背景跑，也會比較省電。相對來說，如果你的 Push Notification 很頻繁，那麼會耗電也是理所當然，不過一般人使用應該不至於太誇張，那些每個小時光待機就少個好幾趴的，肯定不是因為 Push Notification 的（前提是你所在處訊號穩定），那個耗電根據我的了解，應該是 iPhone OS 的一個 bug ，我之前也有遇到，每個小時 -5% ，每天要充兩三次電。回覆系統也沒什麼用，不過在某一天電力突然從 20% 降到 0% 自己關機，充滿電之後，現在我每天最多只要充一次電啦！（大概三天充兩次）個人猜測可能是電池電量判斷錯誤所引起。補充：我想越獄，剛如何保有 iPhone 推播功能 1. 越獄時不要選擇 Active the iPhone 2. 如果你的機器沒有鎖（可以用任何 sim 卡），那麼只要打開 iTunes ，連接 iPhone 到電腦就可以了。 3. 如果你的機器有鎖，那麼請放入鎖定業者的 sim card （可以去借），然後打開 iTunes ，連接到電腦即可。 4. 如果你的機器有鎖，又找不到鎖定業者的 sim card 可以參考 http://twitter.com/MuscleNerd/status/2473263604 不保證有效，而且要有一台合法啟動的 iPhone/iPod touch （這個方法是偷那台的憑證來使用）其他細節可參考以下文件。參考文件 1. http://en.wikipedia.org/wiki/Apple_Push_Notification_Service 2. http://en.wikipedia.org/wiki/Push_technology 3. http://developer.apple.com/iPhone/library/documentation/ NetworkingInternet/Conceptual/RemoteNotificationsPG/ApplePushService/ ApplePushService.html http://tinyurl.com/y97trfs 4. http://theiphonewiki.com/wiki/index.php?title=Activation_token -- Some people are born on third base and go through life thinking they hit a triple. - Barry Switzer -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) ◆ From: 129.15.127.126 ※ 編輯: yr 來自: 129.15.127.126 (12/10 02:03)