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即时通信业务

即时通信业务

即时通信业务范文第1篇

【关键字】即时通讯类业务 CDMA 资源消耗 业务模型

1 引言

随着国内3G网络的规模建设和智能手机的快速市场渗透,移动网络的数据业务流量呈爆发式增长,增长幅度明显高于语音业务。据不完全统计,2010年国内三大运营商的移动数据业务同比增长都超过了100%。移动互联网呈现蓬勃发展态势,很多固网的互联网业务也随之迁移升级至手机,其中即时通讯类业务(如QQ、MSN、飞信)手机普及率最高。

即时通讯类业务具有小流量且长时在线的特性,传统信道独享的固定宽带接入网对此没有问题,但这种特性对多用户共享信道资源的无线接入网的资源分配和占用带来挑战。实际情况是,该类业务实际占用的无线资源(业务信道和控制信道等资源)是其实际业务流量的数倍甚至数十倍,无线网络资源利用效率明显低下,是谓移动数据业务实际运营的“增量不增收”:同时,这也为网络扩容带来巨大压力。因此,我们有必要对这类业务进行构建模型,并对无线资源占用作具体分析。

2 业务特征及其对无线资源占用特点

即时通讯类业务的用户信息发送具有很大的离散性以及小流量特点。由于手机并非一直占用信道资源,当有数据传输时,系统才会发给手机并立即指配消息分配信道资源,没有传输时则释放资源,这会导致业务的频繁建立和释放。而在没有信息传送时,为了保持用户客户端和服务系统的信息同步更新,客户端与服务器之间要定时发送心跳信号(keepaIive),以明确客户端是否在线。心跳信号周期一般为几十秒,心跳信号的频繁发送,也会导致业务的频繁建立和释放,但其实用户并没有发出信息。

网络的实际连接次数、连接时长、前反向流量,可以反映业务对业务信道和控制信道类无线资源的占用情况。表1为国内某地的移动网络各类业务对无线资源的实际占用情况。前向小速率突发类业务(即时通讯类业务为主)的下行流量仅占0.64%,但其连接次数占整个网络的79.41%,占用连接时长也达到18%。这意味着:传输不到1%的数据流量,却占用了79.41%的控制信道和18%的业务信道。

由表1可知,传输业务流量和资源占用呈现明显的不匹配。这种不匹配源于小流量长时在线的业务特点和模型:一方面,信息量小:另一方面,长时在线,意味着网络必然要为其分配较多的业务信道资源,尤其该类业务频繁连接,使CDMA 1X系统必须频繁为其建立信道和释放信道,占用了大量控制信道资源。因此,即时通信类业务大规模发展,导致了网络拥塞,尤其是控制信道的拥塞,造成网络整体资源利用效率下降。

3 业务模型

作为普及率较高且为用户熟知的数据业务,即时通讯业务与其它传统业务(如下载类、浏览类等业务)不同,业务模型相对复杂,包含多种状态,不同状态下的业务特征差异明显。目前,可归纳为三类业务模型:接入登陆业务模型、信息发送模型、空闲心跳模型。

3.1 用户发送信息业务模型

在用户输入信息并点击发送时,即进入信息发送状态,适用于用户发送信息业务模型,该模型由用户或系统触发。在实际业务模型中,除了用户可见信息外,为了上层通信和交互,还必须包含大量的控制或指示类信息。如表2所示,手机QQ每发送/接收一条信息的长度为30个汉字,有效传输数据量为132Bytes,加上TCP/IP包头40字节,实际传输172Bytes。即实际用户信息负荷占比仅为36%,另外64%为用户不可见的辅助添加信息,可见实际有效负荷比较低,明显低于下载类、浏览类业务的用户信息有效负荷占比(典型的为80%-90%)。

用户有效信息负荷比低有两个原因:一,用户信息是明显的短IP包,IP头占比大:二,每个信息要附加发送QQ号、接收QQ号、版本号等辅助信息,冗余比例高。

3.2 用户登陆业务模型

用户在首次登陆时,要传送登陆账号和密码,信息反馈各类好友的在线状态、用户本身配置信息、用户签名、用户个性图片等大量信息。如表3所示,经现网测试,手机单次登陆的平均接入时长为119秒,和当时的网络状态关系密切。如闲时登录时间明显少于忙时,还与网络是1X网络还是DO网络关系密切。

用户的单次登陆数据流量平均10.5K字节。其中图片类信息和好友信息类信息占主导,和该用户的好友数量和一些个性化设置关系较大。

3.3 空闲心跳模型

在用户空闲时间内,为了和系统保持信息同步,必须按照一定的周期发送系统自动刷新的信息,即所谓心跳。传输的信息包括:好友的登录状态、用户定时向系统进行状态更新,一些通知消息等。根据QQ版本不同,心跳时长也有所不同,如表4:

手机QQ空闲态每小时传输的状态信息约为20kb,包括网络向手机发的状态改变信息,以及手机向网络发的心跳信号。

3.4 业务模型小结

如图1,即时通讯类业务显著特点为平均每个数据包大部分为小数据包,从网络测监控统计,约98%的前向连接速率小于4.8kbps,80%数据包小于512个字节,反向连接速率小于4.8kbps,80%数据包小于512个字节。

较之其它业务,即时通讯类的包小但发送频繁,手机QQ典型的突发数据包主要分布在100Byte-300Byte区间:其它典型业务测试的基本模型结果如下:

电脑通过上网卡打开一个互联网主页(如新浪),约500kb~1000kb。

电脑下载业务:约1Mb~100Mb(典型的如下载歌曲,每首约3Mb~4Mb)。

手机终端打开一个互联网主页(如:新浪,分页显示),约100kb~300kb。

手机终端打开一个含少许图片的网页,约10kb~200kb。

手机终端下载小软件,约200kb~1000kb。

手机终端打开一个WAP页面,约5kb~80kb。

综上可知,大部分业务的单次下载流量在数百kb为主,明显高于即时通讯类的0.2kb水平。

4 对1X网络资源的占用分析

1X无线资源主要包括CE、Walsh码、功率三类。CE资源是接入信道处理单元,目前标准的信道板包括128个C已Walsh码资源为正交码分资源,在目前典型的无线配置3中,每个载扇最多有64个Walsh码资源。从对1X资源的占用角度来看,业务包括四个过程或阶段:

连接建立阶段。占用公共信道Wlash码与CE,此阶段分配专用Walsh码与CE,接入时间约3~4秒。

数据传输阶段。占用1~17个专用Wlash码,1~17个专用CE(持续时间依所传输数据量与数据速率而定)。

无数据传输休眠等待阶段。数据传输完毕,前向无数据传输,只有控制信息传输(反向功率控制等信 息),传输速率较低,一般为1500bps或2700bps。持续时间依据休眠定时器设置,现网设置时间为20~60秒。

连接释放阶段。连接释放,不再占用前向资源(C已WaIsh码,功率)。

如表5所示,即时通讯类业务平均每次传输0.2kb信息,在1X网络中的有效传输约为0.22秒,但休眠等待时间约20~60秒,这都要占用CE资源和walsh码资源,加上接入建立实现的3.5秒,也要占用接入信道和无线资源。总体而言,相对于其他业务(如网页浏览、FTP下载等),即时通讯类业务传输效率明显底下,激活态应用层平均有效传输速率为0.067kbps,有效传输速率仅为FTP下载类业务的1660分之一。

因此,即时通讯类业务大量不断接入和休眠等待过程要占用大量无线CE和Walsh码资源及少量功率资源,造成网络效率明显低于其他业务。再加上此类业务的客户端系统信息更新(心跳)也要周期性消耗资源,进一步降低了资源有效使用率。

5 对EV-DO网络资源的占用分析

作为3G网络,EV-DO网络设计思路主要针对突发类数据业务,资源分配采用时分方式动态调度,与1X网络的资源分配有明显不同。EV-DO网络前向资源分配的最小单元为时隙:1.67ms,实际应用中,业务承载包括Session建立过程,连接激活与数据传输过程,会话释放过程等4个步骤:

1次会话(Session)建立流程(含UATl分配)。1次重认证流程。

多次连接激活/去激活流程(用户数据传输,数十次至数百次)。

可能存在的切换流程。

1次会话释放流程。

其中,数十次的连接激活/去激活流程占用了主要无线资源。图2为一次连接激活/去激活流程。

对于不同的业务类型和IP包大小,EV-DO采用不同的传输编码和格式。下面为几种典型业务的编码和格式:

(1)小流量数据

IP层数据量为200Byte

折算到MAC层在空口约需传输2000bit

采用(2048,1,64)编码

(2)网页浏览

lP层数据量为1 00kb

折算到MAC层在空口约需传输1 000kbit

采用(4096,1,64)编码

(3)FTP下载

IP层数据量为3000kb

折算到MAC层在空口约需传输30000kbit

采用(4096,1,64)编码

(4)传输开销

层开销:13%

重传率:5%

空口传输效率:95%

如表6所示,即时通讯类业务包括网络登录过程和小流量数据传输过程,其中连接建立过程大约需要使用33时隙,和其他类业务一样(如网页浏览、FTP下载等)。而数据传输过程要根据用户具体消费行为,典型的一个200Byte的lP包只需一个时隙即可完成。假设用户每小时发送60次信息,在线用户每小时总耗用前向时隙时长3.7s,在线用户的每小时总流量22kb,可得到占用前向时隙时的等效前向速率48kbps。小流量数据业务对前向时隙资源占用效率不高,有效利用率仅是其他业务(网络浏览、FTP业务)的1/30~1/40,但于1X的上千倍的差距有了明显提升(约提高了40~50倍)。

6 对即时通讯类业务的优化建议

基于即时通讯类业务的特点,其在移动网络上的承载效率明显不如一些传统业务。针对其业务特点和网络特性,可从以下几方面进行优化:

(1)优化即时通讯类业务的客户端。在不影响用户体验的情况下,尽量扩大客户端的心跳周期,如设置为180秒。

(2)尽量把即时通讯类业务从1X网络迁移到EV-DO网络,其相对效率可以提升30~50倍,绝对速率(激活态应用层平均有效传输速率)可以提高700~800倍。

(3)优化客户端版本。在心跳信息更新方面进行判决,如果无重要信息需更新,可以合并多次心跳信息,或省略部分不重要的心跳信息。

7 结论

本文对移动网络上越来越多的即时通讯类业务进行资源使用分析,并结合实际构建相关业务模型,对即时通讯类业务CDMA1X网络的资源消耗进行定量分析,对EV-DO上的承载特点和即时通讯类业务资源消耗进行分析,并给出优化建议。对于优化即时通讯类业务在移动网络上的体验,尤其是减轻由其带来的无线网络压力有较大的实用价值,同时对需要承载越来越多个性化业务的网络分析有一定的借鉴意义。

近期,新加坡政府决定再一次将免费Wi-Fi网络项目延期并提高网络速度。“无线@新加坡”项目自2009年9月1日起访问速度就提高一倍至1兆,免费服务时间并延长至2013年3月31日。

即时通信业务范文第2篇

第一条 为进一步推动即时通信工具公众信息服务健康有序发展,保护公民、法人和其他组织的合法权益,维护国家安全和公共利益,根据《全国人民代表大会常务委员会关于维护互联网安全的决定》、《全国人民代表大会常务委员会关于加强网络信息保护的决定》、《最高人民法院最高人民检察院关于办理利用信息网络实施诽谤等刑事案件适用法律若干问题的解释》、《互联网信息服务管理办法》、《互联网新闻信息服务管理规定》等法律法规,制定本规定。

第二条 在中华人民共和国境内从事即时通信工具公众信息服务,适用本规定。

本规定所称即时通信工具,是指基于互联网面向终端使用者提供即时信息交流服务的应用。本规定所称公众信息服务,是指通过即时通信工具的公众账号及其他形式向公众信息的活动。

第三条 国家互联网信息办公室负责统筹协调指导即时通信工具公众信息服务发展管理工作,省级互联网信息内容主管部门负责本行政区域的相关工作。

互联网行业组织应当积极发挥作用,加强行业自律,推动行业信用评价体系建设,促进行业健康有序发展。

第四条 即时通信工具服务提供者应当取得法律法规规定的相关资质。即时通信工具服务提供者从事公众信息服务活动,应当取得互联网新闻信息服务资质。

第五条 即时通信工具服务提供者应当落实安全管理责任,建立健全各项制度,配备与服务规模相适应的专业人员,保护用户信息及公民个人隐私,自觉接受社会监督,及时处理公众举报的违法和不良信息。

第六条 即时通信工具服务提供者应当按照“后台实名、前台自愿”的原则,要求即时通信工具服务使用者通过真实身份信息认证后注册账号。

即时通信工具服务使用者注册账号时,应当与即时通信工具服务提供者签订协议,承诺遵守法律法规、社会主义制度、国家利益、公民合法权益、公共秩序、社会道德风尚和信息真实性等“七条底线”。

第七条 即时通信工具服务使用者为从事公众信息服务活动开设公众账号,应当经即时通信工具服务提供者审核,由即时通信工具服务提供者向互联网信息内容主管部门分类备案。

新闻单位、新闻网站开设的公众账号可以、转载时政类新闻,取得互联网新闻信息服务资质的非新闻单位开设的公众账号可以转载时政类新闻。其他公众账号未经批准不得、转载时政类新闻。

即时通信工具服务提供者应当对可以或转载时政类新闻的公众账号加注标识。

鼓励各级党政机关、企事业单位和各人民团体开设公众账号,服务经济社会发展,满足公众需求。

第八条 即时通信工具服务使用者从事公众信息服务活动,应当遵守相关法律法规。

对违反协议约定的即时通信工具服务使用者,即时通信工具服务提供者应当视情节采取警示、限制、暂停更新直至关闭账号等措施,并保存有关记录,履行向有关主管部门报告义务。

即时通信业务范文第3篇

1即时通信系统分析

即时通信即可以实现即时发送与接受互联网信息的业务,现在所用即时通信系统具有电子邮件、音乐、博客、电视以及搜索等功能[1]。在计算机通信技术不断发展的背景下,即时通信系统以及发展成集交流、搜索、咨询、娱乐、电子商务以及办公写作等客户为一体的综合化信息平台,如现在常用的腾讯、微软、Yahoo等通信供应商,均可以提供利用手机等终端接入互联网的即时通信业务,这样用户就可以利用手机终端,以及安装响应客户端软件手机或电脑来收发消息。以企业级用户来说,即时通信系统在应用时为公开状态,即用户只需要知道另一个用户即时通信地址,就可以完成信息的传输,并不利于管理工作的展开。并且即时通信系统需要在两台终端之间进行信息交流,并不需要任何第三方服务器中转,同时也增大了用户信息交换的监控难度,是企业级用户需要重点研究解决的问题。

2即时通信系统通信方式分析

即时通信系统常用通信方式有两种,即点对点直接传送模式(P2P模式)与客户机/服务器传送模式(C/S模式)。如果在设计时选择用C/S模式,则终端传输的数据通过服务器来进行监听,在即时通信客户端启动后,会采取主动的方式与服务器监听端口连接,然后由服务器派生新工作线程对一个客户端所有网络请求进行处理与回应。在两台终端请求通信时,就可以通过已经与服务器建立起的连接,由服务器作为中转部分,将发送方的网络数据包传输给接受方。其中,服务器一般会设置在公网内,具有独立的IP地址,这样就决定了无论即时通信终端是否在内网内均可以与其相互连接,这样与服务器通信以及与其他终端通信均可以利用已经建立的连接来完成。

如果在设计时选择用P2P传送模式,与C/S模式不同,其可以直接实现不同终端之间信息的传输,取消了服务器的中转作用,可以有效降低服务器的负载问题。另外,如果即时通信双方终端有任何一方在内网中,通信的过程就会受防火墙的保护,以及NAT的控制,经常会因为发送方传输的网络数据包无法找到对方地质而发送失败,存在NAT穿越问题,是系统设计需要解决完善的问题。

3基于XMPP即时通信系统设计措施

3.1系统结构

以企业级用户为服务对象,在对即时通信系统进行设计时,需要基于实际工作对基础功能的需求,即内部实施信息交互、企业短信中心、语音视频交流以及自动存档等,确保设计后具有较高的实用性、管理性与便利性。一般系统结构中会设置多组服务器,核心为企业数据库服务器与组群服务器,另外还有多组会话服务器、认证服务器以及多组文件服务器等。其中,群组服务器通过TCP连接实现与即时通信终端的衔接,实现文件传输功能,并数据库利用UDP连接来完成所有数据的存储。同时,通过应用服务器,能够实现EIM的所有功能,如内外部信息交流,并对信息进行备份[2]。一般企业内部均会有自己EIM服务器,并通过交换机、路由器、防火墙等与外网安全连接,满足移动用户应用需求。设计时需要设置XMPP客户端与XMPP服务器,实现内部以及私有即时通信;XMPP服务器与XMPP服务器,实现与不在同一服务器其他企业的即时通信;XMPP服务器与其他非XMPP系统,可以实现与QQ、MSN服务网络的通信。

3.2流程控制

XMPP服务器利用5222端口上TCP套接字连接,与终端用户进行即时通信。如果不存在用户会话进程,则需要初始化一个用户登录认证过程;如果存在用户对话,则消息被直接发送到XMPP会话管理组件。会话管理组件将在服务器配置文件中来寻找目的服务器的域名,一般情况服务器配置文件中会对域名解析内容进行记录,这样寻找过程比较简单。对于部分不存在记录的情况,DNS解析组件则将域名解析为IP地址与端口,最后将网络信息包传输到服务器对服务器组件,被顺利发送到目的服务器或者Transport。

3.3服务器端

遵循简单易懂以及易扩展的原则进行设计,以核心协议为依据,通过设计来实现接受并管理客户连接、解析XML数据流以及处理XML数据流等基础功能[3]。主要包括会话池、XML解析器、数据段队列、数据段处理器、Messaging模块、GroupChat模块、Roster模块、Presence模块以及Public IM Gateways等,不同模块所负责的内容不同。如会话池主要负责管理客户机与服务之间对话内容,包括连接地址信息、管理连接等;数据段队列主要存储与取出XML数据段;数据段处理器主要对流入数据段进项处理,包括目标寻址、信息传递以及回应信息生成;Presence模块主要责任处理用户在线信息。

即时通信业务范文第4篇

关键词:网络;宽带电话VOIP;发展

VoIP近年来获得了快速的发展,但在发展的同时也存在着诸多的问题,管制政策的限制和运营商的抵制在一定程度上限制了VoIP的发展,移动通信资费的降低也在一定程度上对传统IP电话形成了替代。本文重点研究了VoIP三种模式H.232IP电话、VoBB宽带电话和即时通讯在国内的发展情况,并给出了趋势预测。

一、VoIP用户群概述

VoIP是一种以IP电话为主,并推出相应的增值业务的技术。VoIP最大的优势是能广泛地采用Internet和全球IP互连的环境,提供比传统业务便宜、丰富的服务。VoIP可以在IP网络上便宜的传送语音、传真、视频、和数据等业务,如统一消息、虚拟电话、虚拟语音/传真邮箱、查号业务、Internet呼叫中心、Internet呼叫管理、电视会议、电子商务、传真存储转发和各种信息的存储转发等。

从个人用户来看,VoIP的低资费是初期吸引用户,并在发展期进一步激发市场需求增长的重要原因。从长远发展来看,低资费并不能成为VoIP市场持续发展的本质动力,VoIP将演变成家庭综合信息服务的一部分,成为家庭信息服务解决方案的一个基础组成部分。这个综合的家庭信息服务将会向用户提供包括语音通信、家庭娱乐、家庭安全等一系列服务。

VoIP在以其低廉的价格吸引了众多个人用户的同时,也受到企业用户的青睐,这其中以大量拥有长途业务的中小企业、拥有涉外业务的对外贸易公司、驻华机构办事处,拥有诸多分支机构的大型企业为主。这些企业用户对VoIP的需求具有以下特点:

1.1长途语音业务需求量大,企业节约成本需求明显

对于涉外的中小企业来说,一方面需要大量的对外交流和沟通,另一方面支付能力却有限,希望能以更低的价格获得长途通话业务,VoIP业务正好满足了他们的这种需要;对于大型集团公司来说,因为拥有很多的分支机构或办事处,集团决策的下达和子公司工作的汇报都对长途通话业务产生了较大的需求,虽然这些公司拥有较强的支付能力,但VoIP更便宜的资费让他们也多少有些偏爱。

1.2对VoIP增值业务有着较强的需求,希望能建立一体化的通信信息服务系统

建立在VoIP系统之上的数据通信、视频会议等大大加强了企业内外部的管理和沟通,同时基于VoIP系统的商务谈判、电子商务等加快了企业业绩的提升,对促进企业的快速发展起到了重要作用。多数企业希望VoIP系统的建设能和企业自身的信息化结合在一起,一方面避免了多系统带来的麻烦,另一方面也大大降低了企业信息化建设的成本。

1.3语音和数据业务相融合,实现VoIP系统与企业内部网的统一

企业用户使用VoIP系统不仅仅是为了节约费用,他们希望VoIP系统能与其它数据应用结合起来服务于自己的管理及业务拓展流程,提升生产效率。这里就涉及到一个如何将VoIP系统和企业内部网相结合的问题。伴随着这个问题的解决,IT和电信的界限也越来越模糊,最终形成企业一站式的综合信息服务系统。这个融合了VoIP的综合信息服务系统将大大加快企业的运作流程,加快资金的周转和资源的配置,同时也使企业内外部的沟通、谈判和交易更加便利。

二、VoIP业务模式分析

目前VoIP常见的业务模式有三种,分别是:H.323IP电话、VoBB宽带电话和IM即时消息。其中H.323IP电话又包括:IP电话卡、特服号码、专线IP电话等,是目前国内最常见的VoIP语音通信模式。

2.1H.323IP电话

H.323IP电话是基于H.323协议的IP电话系统,H.323是在包交换网络上提供实时视频,音频和数据通信服务的一个里程碑技术。它规定了在包交换网络上提供多媒体通信的网络组件、协议以及过程。包交换网络包括基于IP的网络(包括Internet)或者基于IPX的局域网,企业网,城域网和广域网。H.323可以应用在很多环境中,比如只有音频(IP电话),视频和音频(可视电话),音频和数据,音频、视频和数据。H.323也可以用于多点多媒体通信。H.323提供了很多服务,因此可以应用在很广阔的领域中-如消费、商务和娱乐。

2.2VoBB宽带电话

VoBB宽带电话(VoiceoverBroadBand)是基于IP技术,以宽带传输网络和IP终端为载体,是融合了语音和数据的新型电信服务平台。VoBB宽带电话可以保障话音质量,一般以免费或固定资费(包月)的方式提供,资费低廉,得到家庭和企业用户的广泛青睐。

2.3语音即时通讯

语音即时通讯是VoIP的另外一种应用形式,是在即时通讯软件中加入语音聊天的功能,目前几乎所有的即时通讯工具都支持语音聊天的功能,常见的有腾讯QQ、微软MSN和雅虎messenger。即时通讯的语音功能以其便捷的PCtoPC的方式赢得了年轻一族的青睐,在一定程度上对传统语音业务形成了替代。

目前国内外即时通讯的语音功能基本上是以免费的形式向用户提供,用户通过即时通讯工具能够获得像传统长途电话一样的话音质量。即时通讯免费的特性大大促进了用户数的发展。

三、VoIP三种模式在国内的发展

我国H.323IP电话业务市场已进入成熟期,资费优势是长途电话IP业务增长的直接原因,但随着传统长途电话资费的下降和移动长途电话漫游费的改革,H.323IP电话业务将受到一定程度的冲击,但仍会保持超过传统长途电话的增长率。商务企业用户依旧主要被IP专用交换分机(PBXes)占领。在未来,普遍被中小型商务企业所采用的VoIP语音网关通信市场的收入将超出来自PBXes市场的收入。

在国家对VoIP的管制政策放松之后,VoBB宽带电话将获得快速的发展。各类ISP和ITSP,包括电信运营商也会加入这个行业,而且用户的需求会随着宽带速率的提高而增加,所以VoBB将会有一个很好的发展前景。

即时通讯市场将会迎来更加激烈的竞争,新的移动IM的诞生会对传统的即时通讯工具产生一定的市场压力,但即时通讯的免费形式使它一直不能有一个好的盈利模式,但随着融合技术的发展,即时通讯将会逐渐走向标准化、移动化和多媒体化。

即时通信业务范文第5篇

【关键词】 EIMWinSock技术 P2P C/S模式

1 引言

随着网络的使用越来越广泛,企事业中越来越需要不同系统协同工作,这就要求企事业内部进行即时通信,现在大部分企事业单位采用电话和电子邮件通信手段,它虽然起了很大的沟通作用但还是无法实现即时通信,有的还用市面上流行的即时通信软件,比如ICQ、腾讯QQ、MSN等软件,但这些软件都针对个人通信,由于它们是一种公共服务,处于开放网络环境下,因而它们在为企事业或机构用户提供协作支持的同时,也带来了来自公众网络的信息干扰,存在影响工作效率甚至信息安全的隐患,所以并不太适合企事业内部的通信。在这种情况下,有必要自主开发企事业即时通信软件简称EIM(Enterprise Instant Messaging)。通过调研与分析市面上流行的一些通信软件并结合企业网络通信的实际情况,提出了基于Winsock技术P2P与C/S混合模式来实现企业的即时通信。

2 系统采用的几种关键技术

2.1Winsock技术

Winsock是一套开放的、支持多种协议的Windows环境下网络编程接口,是Windows环境下网络编程事实上的标准。这些接口是一些灵活的函数,应用程序通过调用Winsock的API(应用程序接口)实现相互通信,而Winsock利用下层通迅协议功能和操作系统调用实现实际的通信工作。使用WinSock控件能实现网络通讯的基本功能,既可使用WinSock控件开发面向连接的应用程序, 也可开发无连接的网络应用程序。如聊天室程序, FTP 客户端应用程序, 电子邮件收发程序等, 很多复杂网络应用程序也都是这些基本的应用演变而来的。WinSock技术已经过多年的发展,已经在网络通信领域得到越来越广泛的应用,也取得了越来越多的研究成果。现在在即时通信过程通过调用WinSock的API实现相互之间的通信,而WinSock利用下层的网络通信协议功能和操作系统调用实现实际的通信工作,只要底层的通信协议相同,不同类型的Socket也照样可以通信。

2.2客户/服务器模型

客户机/服务器模型,又称为Client/Server模型,简称C/S架构。这种客户/服务器模型是一种非对称式编程模式。该模式的基本思想是把集中在一起的应用划分成为功能不同的两个部分,分别在不同的计算机上运行,通过它们之间的分工合作来实现一个完整的功能。对于这种模式而言其中一部分需要作为服务器,用来响应并为客户提供固定的服务, 另一部分则作为客户机程序用来向服务器提出请求或要求某种服务。严格说来,客户机/服务器模型并不是从物理分布的角度来定义,它所体现的是一种网络数据访问的实现方式。采用这种结构的系统目前应用非常广泛。如宾馆、酒店的客房登记、结算系统,超市的POS系统,银行、邮电的网络系统等。

服务器在C/S模型中处于一个中心地位。服务器一般同时为多个客户提供服务,这就造成了服务器设计的复杂性。特别是像即时通讯服务器这类具有社区性的服务器,它只有为群体提供服务才有意义。即时通讯服务器是数据中心,它是客户活动的中介,需要同时应对众多客户的请求。

2.3 P2P模型

P2P(peer-to-peer)在某种意义上说是分散式的,不同于网络中心辐射模式,它是分散的设备到设备或者服务到服务的模式系统之间通过直接交互来实现计算机资源和服务的共享。P2P并不是单纯的某种技术,而是一种思想,它是对传统的C/S(Client/Server)模式的突破,P2P将传统的集中的服务分散开来,不再进行统一的处理,使位于网络边缘的实体(泛指用户,机器应用)之间可以相互直接通信,达到充分利用资源的目的。其最直接的功能就是让用户可以直接连接到网络上的其他计算机,进行文件共享与交换,简单的说,P2P应用是由物理上分布的节点组成,以协作完成某些任务,这些节点被称为对等实体(peer),这意味着这些实体在执行计算、提供和消费服务时分担相同的责任,这与C/S(Client/Server)模式不同。我们常用的QQ、MSNMessenger,ICQ等即时通讯软件都是P2P应用的实例--它们允许用户互相交换信息、交换文件。其技术特性如下:

(1)既是S又是C,如何表现取决于用户的要求,网络应用由使用者自由驱动。

(2)信息在网络设备间直接流动,高速及时,降低中转服务成本。

(3)构成网络设备互动的基础和应用。

(4)在使网络信息分散化的同时,相同特性的P2P设备可以构成存在于互联网这张大网中的子网,使信息按新方式又一次集中。

P2P 模式相对于 C/S 模式有如下主要优点:

(1)资源的高度利用率。在 P2P 网络上,闲散资源有机会得到利用,所有节点的资源总和构成了整个网络的资源,C/S 模式下,纵然客户端有大量的闲置资源,也无法被利用。

(2)随着节点的增加,C/S 模式下,服务器的负载就越来越重,形成了系统的瓶颈,一旦服务器崩溃,整个网络也随之瘫痪。而在 P2P 网络中,每个对等体都是一个活动的参与者,每个对等点都向网络贡献一些资源。所以,对等点越多,网络的性能越好,网络随着规模的增大而越发稳固。

(3)基于内容的寻址方式处于一个更高的语义层次,因为用户在搜索时只需指定具有实际意义的信息标识而不是物理地址,每个标识对应包含这类信息的节点的集合。这将创造一个更加精炼的信息仓库和一个更加统一的资源标识方法。

(4)信息在网络设备间直接流动,高速及时,降低中转服务成本。

(5)C/S 模式下的互联网是完全依赖于中心点――服务器的。而 P2P 网络中任意两台 PC 互为服务器及客户机,即使只有一个对等点存在,网络也是活动的,节点所有者可以随意地将自己的信息到网络上。

虽然,P2P在许多应用领域都显露出明显的技术优势,但仍然有许多亟待解决的问题:

(1)管理问题:需要建立一个管理机制,预防由恶意请求引发的拒绝服务而导致的系统崩溃。

(2)结构问题:需要构造一个网络拓扑结构,使P2P网络能自适应最佳的互联网络;快速准确地发现对等点;建立数据向请求活跃区移动、有选择性地返回数据文件或请求响应包的机制。

(3)信息共享与知识产权保护问题:P2P技术为网络信息共享带来了革命性的改进,而这种改进如果想要持续长期地为广大用户带来好处,必须以不损害内容提供商的基本利益为前提。这就要求在不影响现有P2P共享软件性能的前提下,在一定程度上实现知识产权的保护机制。

(4)互信问题:为使得P2P技术在更多的商业环境里发挥作用,必须考虑到网络节点之间的信任问题。对分布式环境中信誉度机制的挑战是如何在无中央管理的情况下对局部信誉度进行聚合。

(5)安全问题:随着P2P技术的发展,将来会出现各种专门针对P2P系统的网络病毒。因此,网络病毒的潜在危机对P2P系统安全性和健壮性提出了更高的要求,迫切需要建立一套完整、高效、安全的防毒体系。

(6)隐私保护和匿名通信的问题:利用P2P无中心的特性可以为隐私保护和匿名通讯提供新的技术手段。但是,在匿名与隐私保护和法律监控之间寻找平衡又将带来新的技术挑战。

综上所述,采用P2P与C/S混合模式来实现整个系统的通信架构为最优选择,这样可以确定用户之间通讯模式为P2P模式便于直接通讯进行高效传输信息,用户与服务器之间采用C/S模式用于通讯的初始联接及保存用户信息和通讯过程中的一些相关数据。

3 EIM系统的总体设计

3.1系统总体设计思想

EIM系统是一个P2P与C/S混合系统。它不仅能够将用户的一些重要的信息进行集中而方便管理,而且在系统运行及客户之间通讯时,又能够有效地减轻服务器的负担,提高客户之间的通讯质量和效率。在服务器端,该系统的很多功能都通过服务器来实现,从而有利于以后系统的升级和维护,增加了系统的可扩充性,并且企业可以通过服务器进行集中管理与控制,保证整个系统在安全与互信的基础上通信。在客户端,通过P2P模式,实现客户之间点对点的传送,而不必经过服务器,这样既减轻了服务器的负担,同时又提高了客户之间的通讯效率。

3.2系统的技术路线与实验方案

本系统采用基于WinSock技术P2P与CS混合模式实现的用于企业内部的基于 TCP/IP 协议的一个实时通信系统,如图1所示,该系统在用户与服务器之间采用流行的C/S 架构,而各个用户之间采用的是 P2P 技术进行通信,并且用 ADO 技术实现对数据库的操作与管理。系统的总体架构如图1所示。

对系统的服务端实现方面的研究,根据其主要功能分为两大功能模块:服务器的管理模块与服务器的通讯模块。对客户端实现技术做了以下方面的研究:客户端与服务器端之间的Socket通信、客户端与客户端的点对点的WinSocket通信技术与客户端的主界面实现。其两者间的通讯是在TCP/IP网络环境下应用程序调用的API实现相互之间的通讯。Windows Sockets又利用下层的网络通讯协议功能和操作系统调用实现实际的通讯工作。它们之间的关系见图2。

4 结论

系统实现了企业即时通信要求,即在一台计算机上运行服务端程序,然后就可以在同一网络的其他计算机上运行客户端程序,登录到服务器上,企业内各个用户之间就可以不受外界干扰、安全的环境下进行办公通信等工作,为企业提供更加便捷与安全的服务,提高办公效率、实现企业通信智能化安全管理机制。

企业通信从平常的用QQ等个人即时通讯向企业即时通信的演化,克服了来自公众网络的干扰,存在影响工作效率甚至信息安全的隐患。其主要作用包括以下几个方面:

(1)应用了现在最为流行的即时通讯技术,使员工之间快速,便捷的交流成为可能,将大部分工作由手工处理转变为计算机处理,减少人工错误,减少企业通信成本,提高了工作人员的办事效率。

(2)为用户提供友好的图形界面,特别是部门与员工等列表的显示,能使整个企业的结构明确,增加各个部门之间的交流。增加内部的凝聚力,员工在有Intranet而无Internet的情况下,实现类似QQ的功能,可以在计算机各个终端之间进行各种通讯,以后可扩展到能通过短消息服务器的接口满足计算机终端和手机的通讯 。

(3)建立了一个相对安全的环境, 引入特定的安全机制(如身份认证、公钥加密机制),实现一个相对可控的安全环境, 在该环境外的用户,被拒绝加入这个环境和使用共享资源。加强了企业安全管理,杜绝企业信息外流。

(4)建立了一个局部的管理的环境,通过建立安全对等组,实现一个可在局部范围内从事特定工作的区域。

(5)建立了一个具有监督机制的环境。在安全对等组中,根据安全级别的高低,各个成员对等点的某些特定行为可以被监控并作相应记录。

参考文献

[1]蒋东兴.Windows Sockets网络程序设计指南[M].清华大学出版社

[2] 李远杰等.主流即时通软件通信协议分析术[J].计算机应用研究,2005,(7)