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ai换脸杨幂91

时间:2013-07-15 13:46 来源:www.paradigmclock.net 作者:ai换脸杨幂91 点击:

要: 本文以XMPP扩展P2P协议的开源库libjingle为研究对象,重点分析了libjingle文件传输原理、文件传输过程以及文件传输协议格式,在libjingle基础上提出了文件传输应用程序类构架,最终实现开发基于Jingle协议的文件传输应用程序.

0 引言

随着即时通信(IM)软件已经成为互联网信息平台的重要组成部分 [4] 。但基于自身利益的考虑,各个IM软件均制定并保守自己支持的通信协议格式和标准,导致了各个通信软件不能互联互通,客观上制约了IM的发展。

XMPP 协议标准解决了不同即时通信平台信息互通的难题。基于XMPP扩展P2P协议的应用开源库libjingle库可以开发第三方IM软件,最终实现第三方IM与支持XMPP协议的即时通信软件的文本和语音等的互操作。

本文以libjingle为研究对象,重点讨论libjingle支持的文件传输的实现原理和协议格式,以及介绍以libjingle库开发文本传输的基本实现。

1 libjingle 文件传输通信原理

1.1 libjingle 介绍

libjingle Google公司推出的基于语音和P2P通信的C++开源库。利用libjingle开源库能够开发出第三方的Jingle点到点通信应用程序,实现与所有支持XMPP以及Jingle扩展协议的软件实现通信。

1.2 libjingle 通信系统构架

libjingle 在语音、视频、文件等传输方面具有良好的健壮性,这要得益于libjingle采用信令和数据分信道传输的机制,即libjingle采用了信令在带内信道传输,用户数据在带外信道上传输的机制。

libjingle通信信道

libjingle 的连接包括2种信道(如图1 [12] 。一是会话协商信道,或者称为XMPP信令 信道 ,此为带内信道。会话协商 信道 协商信令必须通过中间Jingle Server。二是带外信道也即数据 信道 。通过数据传输 信道 实现用户数据的传输,这些数据包括语音、视频、文本等。

libjingle数据传输路径

对于数据传输通道,在libjingle中,根据有无防火墙或者NAT设备,有3种不同数据传输路径(如图1 [12] 。在有防火墙或者NAT设备的情况下,包括通信双方的直接连接通信和通过中继服务器转发连接通信。

libjingle穿透防火墙或者NAT技术

libjingle 一个最重要的能力就是能够穿透防火墙或者NAT设备来协商连接。其使用ICE Interactive Connectivity Establishment )技术来实现穿透防火墙。

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1.3 libjingle 文件传输协议格式

libjingle 文件传输协议基于P2P的通信协议。相对于音频视频采用UDP连接通信,文件传输采用一种TCP-LikePseudoTCP)连接通信的格式 [1] PseudoTCP格式(如图2)是TCP的改进版,如下所示,其中PseudoTCP头共24个字节。

① 会话数(Conversation Number)32位,记录所有的会话数。

② 序列码(Sequence Number):32位,用来表示从发送端到接收端字节流数。

③ 确认码序号(Acknowledgment Number):32位,如果设置了ACK控制位为1,确认码序号这个值表示一个准备接收的下一个包的序列码。

Pseudo控制位(PseudoCTL):8位,表示PseudoTCP连接过程的状态。

⑤ 控制位( Control ):共6位,依此包括URG位、ACK位、PSH位、 RST位、 SYN位、 FIN位。

⑥ 窗口( Window ):16位;接收端告诉发送端,其要求收到的TCP数据段大小。

⑦ 发送时间戳(Timestamp sending):32位,表示发送数据报时间。

⑧ 接收时间戳(Timestamp receiving):32位,表示接收到数据报时间。

相对于TCP连接,UDP连接更加容易通过NATlibjingleTCP-Like数据报具有TCP报连接传输的功能,保证了文件传输的可靠性,但不易通过防火墙或者NAT [5] 。通过PseudoTCP数据报头加了UDP头,组成了一个具有TCP功能的UDP数据报(如图3)。

2 libjingle 文件传输的实现

通过libjingle提供的C++源代码库,能够开发出自己的Jingle ServerJingle Client

2.1 libjingle 文件传输类

libjingle 文件传输客户端分文四个部分 [1] ,一是用户应用(Application)接口单元;二是XMPP报文传输单元(XMPP Messaging Component),此单元是XMPP信令在应用程序和网络之间传输的接口;三是会话逻辑和会话管理单元(Session Logic and Management Component  ),控制每一个会话类型具体的逻辑请求;四是点到点传输单元(Peer-to-Peer Component ),主要作用是管理本地与远程计算机的连接。

报文传输单元中, XmppPump 是顶层管理类。XmppClient是应用程序与网络传输XMPP信号的出口与入口点。XmppTask以及其派生类作为异步的XMPP任务类,能够扮演xmpp信令的发起者、侦听者或者两者兼有的角色。

会话逻辑和会话管理单元 的主要类包括SessionTransporPseudoTCPChannelTransportChannelSessionManagerHttpPortAllocator等。Session类主要作用包括在XMPP隧道上协商文件数据传输隧道,以及监测、建立、断开数据传输连接。

2.2 libjingle 文件传输具体流程

文件的P2P传输首先是登录 XMPP服务器,然后才能在两用户端实现文件的传输。具体实现流程如下。

① 客户端应用程序启动,登录XMPP服务器。首先初始化SSL,保证数据传输安全,然后创建一个信令线程。从用户那里得到用户信息比如登录名、密码等信息初始化 XmppClientSettings 对象,创建一个XMPP任务管理对象XmppPump,由XmppPump创建XmppClient对象和控制登录服务器。

② 协商建立文件传输会话连接,并在双方传输文件。客户端运行 HttpClient实例对象,HttpClient对象发送一个基本的GET请求通过P2PTransport对象实现连接协商。而在服务器端运行一个HttpServer实例对象,HttpServer实例对象接收连接请求,创建一个 PseudoTcpChannel 对象控制连接,然后创建和发送一个在本地存取文件的流接口点。使用数据流的形式读文件,文件数据流的发送通过PseudoTcpChannel对象。文件数据流最终通过 TransportChannel 发送出并通过网络到达接收方。在接收方,TransportChannel对象接收文件数据流信息,并把数据流转换成StreamInterface流,最终通过 PseudoTcpChannel StreamInterface 流反馈给HttpClient对象,由HttpClient对象把数据以文件的形式存储在存储器上。

结束语

本文分析了libjingle开源库的文件传输原理,并描述了利用libjingle开发文件传输客户端的实现过程。libjingle文件传输采用具有TCP功能的UDP连接,即具有良好的可靠性,又能方便的通过NAT,实现真正的全网无障碍通信。但是,libjingle的文件传输协议并没有成为一个成熟的标准,其通用性还有待改善。

[ 参考文献]

[1] Google.libjingle E B /OL.(2008-01-10) [2008 -10-20].http://code. google.com/apis/talk/libj ingle/.

[2]xmpp.org.XMPP Extensions E B /OL.(2008-02-01) [2008-10-20]. http://xmpp. org/extensions/ .

[3] 张彦 . Jabber/XMPP技术的研究与应用[J] . 科学技术与工程,2007 7 6):1032-1035.

[4] 张文茂等 . 互联网即时消息(InstantMessag ing,IM)的研究现状和展望[J . 小型微型计算机系统,2007,(7):62-68.


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