微信信令风波让人们开始关注心跳机制，那么什么是心跳机制呢？ 为什么会给移动通信网络带来信令风暴？
孙宇通 空中接口研究院院长
微信信令风波让人们开始关注心跳机制，那么什么是心跳机制呢？
最早的心跳机制是作为服务器的安全备份机制，防止服务器崩溃。 服务器之间使用专用端口和线路定期传输短消息。 心跳是一个形象的比喻。 一旦无法接收到对方的心跳信息，服务器就可以接管对方的业务，避免业务停滞。 为了业务的顺利运行，服务器发送的心跳信息可以非常频繁。
这种机制是手机上的互联网应用借用的。 无论是原生应用，还是QQ、微博、微信，都采用这种心跳机制，即终端定期向应用服务器发送短信。 但与服务器之间的心跳机制相比，还是有一些区别的：
1、心跳信息是单向的，只有终端发送给应用服务器；
2、心跳信息的周期比较长。 例如老版QQ的心跳周期为30s，新版QQ为180s，微信为300s，原生应用约为1680s。
另外，互联网应用的心跳包除了宣告终端在线之外，还有一个重要的任务，就是提供终端的实时地址，方便应用服务器寻址。
借助互联网应用的心跳机制，应用服务器可以及时发送（推送）用户相关信息，例如微信中的短信、图片或语音等。
心跳包还会带来很多副作用，例如终端的功耗增加，还可能给移动通信网络带来信令风暴。
看似完美的心跳机制为何给移动通信网络带来信令风暴？
事实证明，由于移动通信网络用户数量众多，资源稀缺，每个用户动态占用资源，如IP地址、无线信道等。 每次发送心跳包，移动通信网络都需要为用户分配资源，分配过程体现在信令的发送和接收中。 一个心跳包的发送过程涉及多达几十个信令。
随着互联网APP的普及，大量终端周期性发送心跳包，其效果类似于IP网络中的DDOS（分布式拒绝服务攻击，一种常见的黑客攻击手段），势必会给移动通信网络设备带来影响，造成拥塞等情况，这种现象就是信令风暴。 信令风暴不仅存在于中国移动的GPRS网络中，还存在于中国联通的WCDMA网络和中国电信的CDMA网络中。 由于中国移动用户数量众多，信令风暴的影响更为显着。 简而言之，就是50步和100步的区别。
互联网APP的心跳机制对移动网络影响很大，那么有没有办法缓解甚至解决这个问题呢？
从互联网APP的角度来看，应该区分移动网络接入和WLAN接入，并智能调整心跳包的发送频率。 当移动网络连接时，发送心跳包的频率降低，这样虽然服务器推送的信息会有延迟，但终端会节省电量，移动网络也会更加健壮。 例如互联网 微商，旧版QQ的心跳周期为30秒，新版QQ的心跳周期为180秒，微信的心跳周期为300秒。 已经呈现出逐渐延伸的趋势，可以调整直至接近原生应用的1680。
目前互联网APP心跳包的发送频率是由APP单独安排的，这是不合理的。 应开放给用户设置，允许用户在省电、实时等多种场景之间切换。
现在每个人的手机上都安装了多个互联网APP，比如QQ、微信、微博、淘宝。 如果每个APP都发送心跳包，那么发送心跳包的频率会明显增加。 微信等应用可以考虑联合发送心跳包，这样可以减少很多心跳包。 另外，如果从操作系统层面统一心跳包，效果会更好。 苹果的IOS做了一个很好的尝试，建立了位置寄存器APNS来统一所有APP，统一发送心跳。 事实上，系统也可以用同样的方式来炮制。 据说小米手机打算这么做，阿里操作系统应该也能做到。 运营商自己开发的操作系统应该是这方面的一个例子。
终端侧的这些做法将有效减少心跳包的发送，从而缓解信令风暴。
从网络侧的角度来看，如果终端发送心跳包已经是既成事实，那么及时扩容设备势在必行。 目前，基站控制器和核心网设备受信令风暴影响较大，需要首先进行扩容。 当然，运营商也有困难，认为自己是在为APP打工。 不过互联网 微商，经营者也必须明白顺势而为的重要性。 与其被动接受举动，不如早做打算。
你会怎样做？ 就是提倡从移动网络的角度来说，心跳包是没有必要的。 短信与APP深度融合，无需心跳包即可便捷推送APP消息，节省终端电量，避免对移动网络的影响。 为什么不这样做呢？
这样，心跳机制对移动网络的影响就会得到控制。
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