網絡即時通信的原理和實現論文

【摘要】：網絡即時通信對於軍事和民用領域均具有非常重要的作用，故對其研究具有非常重要的意義，本文以下內容將對網絡即時通信的原理和實現進行分析和探討，以供參考。

【關鍵詞】：網絡；即時通信；原理；實現

1、前言

網絡即時通信最初與軍事上的需求緊密相關，然而隨着計算機技術的飛速發展、網絡帶寬及處理能力的急劇增加，即時系統逐漸在民用領域也得到了廣泛的應用，而且即時系統也由單機集中處理的系統發展為分佈式即時系統，使得許多分佈式即時應用得以實現，所以對其進行研究更具有很現實的意義，本文以下內容將對網絡即時通信的原理和實現進行分析和探討，以供參考。

2、網絡即時通信的原理

即時通信是一種基於網絡的通信技術， 涉及到IP/TCP/UDP/Sockets、P2P、C/S、多媒體音視頻編解碼/傳送、Web Service等多種技術手段。無論即時通信系統的功能如何複雜，它們大都基於相同的技術原理，主要包括客户/服務器（C/S）通信模式和對等通信（P2P）模式。

C/S結構以數據庫服務為核心將連接在網絡中的多個計算機形成一個有機的整體，客户機（Client）和服務器（Server）分別完成不同的功能。但在客户/服務器結構中，多個客户機並行操作，存在更新丟失和多用户控制問題。因此，在設計時要充分考慮信息處理的複雜程度來選擇合適的.結構。實際應用中，可以採用三層C/S結構，三層C/S結構與中間件模型非常相似，由基於工作站的客户層、基於服務器的中間層和基於主機的數據層組成。在三層結構中，客户不產生數據庫查詢命令，它訪問服務器上的中間層，由中間層產生數據庫查詢命令。三層C/S結構便於工作部署，客户層主要處理交互界面，中間層表達事務邏輯，數據層負責管理數據源和可選的源數據轉換。

P2P模式是非中心結構的對等通信模式，每一個客户（Peer）都是平等的參與 者，承擔服務使用者和服務提供者兩個角色。客户之間進行直接通信，可充分利用網絡帶寬，減少網絡的擁塞狀況，使資源的利用率大大提高。同時由於沒有中央節點的集中控制，系統的伸縮性較強，也能避免單點故障，提高系統的容錯性

能。但由於P2P網絡的分散性、自治性、動態性等特點，造成了某些情況下客户的訪問結果是不可預見的。例如，一個請求可能得不到任何應答消息的反饋。當前使用的IM系統大都組合使用了C/S和P2P模式。在登錄IM進行身份認證階段是工作在C/S方式，隨後如果客户端之間可以直接通信則使用P2P方式工作，否則以C/S方式通過IM服務器通信。

3、網絡即時通信概要設計

3.1，拓撲結構

TCP和UDP是TCP/IP協議的兩個主要傳輸協議，TCP是面向連接的，UDP是面向無連接的，而實際上他們最大的區別在於為應用協議提供不同的服務，TCP協議為應用程序提供點到點的通信。

UDP為應用程序提供多對多的通信，UDP在進行通訊的應用的數量上面，具有更大的靈活性，多個應用可以向一個接收方發送報文，一個發送方向也可以向多個接收方發送報文。UDP還可以使用底層網絡的廣播和組播設施交付報文。

由於TCP和UDP得語義不同，如果要考慮應用協議所要求的語義，設計者就不能不再面向連接和無連接的傳輸協議間作出選擇，利用面向連接的TCP協議，可以大大簡化應用協議的設計工作。由於UDP不提供可靠的交付，無連接傳輸要求應用協議提供可靠性，並在必要時，使用一種稱為自適應重傳的複雜技術。

3.2，功能設計

用户註冊模塊：用户需要正確填寫自己的用户名、密碼、真實姓名、性別、個性簽名等信息，如果用户名合法且未被佔用，則可以註冊成功。

用户登錄模塊：用户需要正確填寫自己的用户名、密碼，如果驗證成功，則可以進入到JQQ即時通訊系統主面板，與在線好友進行即時通信。

分組管理模塊：包括對分組的添加與刪除，添加分組過程中，分組不能為空並且不能有重複的分組，刪除分組過程中，只要選定要刪除的分組，即可刪除成功。

好友管理模塊：包括好友的添加與刪除，添加好友過程中，好友不能為空，不能加自己為好友，要添加的好友必須存在並且不能有重複的好友。刪除好友的過程中，只要選定所屬分組下的相應好友，即可刪除成功。

查詢用户模塊：列出了除了自己的所有用户的基本相信包括是否在線，用户可以根據需要加為好友並進行通訊，對於在線狀態的好友可以進行在線交流。

即時通信模塊：其是本系統最關鍵的環節與目的所在，用户可以選擇分組中的在線好友進行即時通信，並且當交流完畢時自動保存聊天記錄。

聊天記錄模塊：主要記錄了與相應好友的所有聊天記錄，可以方便的瀏覽一些重要信息和談論話題等。

3.3，即時通信系統關係型數據庫的實現

Microsoft SQL Server 2008是一個高性能的客户端/服務器結構的關係數據庫管理系統，SQL Server是為支持高容量的事務處理以及數據倉庫和決策支持系統而設計的，它運行在Microsoft Windows NT4或Microsoft Windows 2000 Server上，基於使用Intel處理器的網絡，也能夠為其他的Microsoft操作系統提供很多客户端工具和網絡接口。由於SQL Server的開放結構，其他系統也能和它交互操作。使用它可以完成事務處理、存儲和分析數據以及創建新的應用程序。

4、結尾

本文以上內容對網絡即時通信的原理和實現進行了分析和探討，表達了觀點和見解，本人相信，隨着計算機技術的發展，網絡即時通信必將以更加先進的形式出現，而作為軟件從業人員，也只有不斷學習和實踐，才能為軟件工程發展做出更大的貢獻。