IOS:XMPP协议实现原理介绍

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XMPP协议简介

XMPP(Extensible Messageing and Presence Protocol:可扩展消息与存在协议)是目前主流的四种IM(IM:instant messaging,即时消息)协议之一,其他三种分别为:即时信息和空间协议(IMPP)、空间和即时信息协议(PRIM)、针对即时通讯和空间平衡扩充的进程开始协议SIP(SIMPLE)。

在这四种协议中,XMPP是最灵活的。XMPP是一种基于XML的协议,它继承了在XML环境中灵活的发展性。因此,基于XMPP的应用具有超强的可扩展性。经过扩展以后的XMPP可以通过发送扩展的信息来处理用户的需求,以及在XMPP的顶端建立如内容发布系统和基于地址的服务等应用程 序。而且,XMPP包含了针对服务器端的软件协议,使之能与另一个进行通话,这使得开发者更容易建立客户应用程序或给一个配好系统添加功能。

什么是XMPP ?

XMPP的前身是Jabber,一个开源形式组织产生的网络即时通信协议。XMPP目前被IETF国际标准组织完成了标准化工作。标准化的核心结果分为两部分; 核心的XML流传输协议 基于XML流传输的即时通讯扩展应用 XMPP的核心XML流传输协议的定义使得XMPP能够在一个比以往网络通信协议更规范的平台上。借助于XML易于解析和阅读的特性,使得XMPP的协议能够非常漂亮。 XMPP的即时通讯扩展应用部分是根据IETF在这之前对即时通讯的一个抽象定义的,与其他业已得到广泛使用的即时通讯协议,诸如AIM,QQ等有功能完整,完善等先进性。

XMPP的基本网络结构是怎样的?

XMPP中定义了三个角色,客户端,服务器,网关。通信能够在这三者的任意两个之间双向发生。服务器同时承担了客户端信息记录,连接管理和信息的路由功能。网关承担着与异构即时通信系统的互联互通,异构系统可以包括SMS(短信),MSN,ICQ等。基本的网络形式是单客户端通过TCP/IP连接到单服务器,然后在之上传输XML。

XMPP通过TCP传什么了?

传输的是与即时通讯相关的指令。在以前这些命令要么用2进制的形式发送(比如QQ),要么用纯文本指令加空格加参数加换行苻的方式发送(比如MSN)。而XMPP传输的即时通讯指令的逻辑与以往相仿,只是协议的形式变成了XML格式的纯文本。这不但使得解析容易了,人也容易阅读了,方便了开发和查错。而XMPP的核心部分就是一个在网络上分片断发送XML的流协议。这个流协议是XMPP的即时通讯指令的传递基础,也是一个非常重要的可以被进一步利用的网络基础协议。所以可以说,XMPP用TCP传的是XML流。

XMPP协议工作原理:

  • (1)节点(client1)连接到服务器;
  • (2)服务器利用本地目录系统中的证书对其认证;
  • (3)节点指定目标(client2)地址,让服务器告知目标状态;
  • (4)服务器查找、连接并进行相互认证;
  • (5)节点之间(client1与client2)进行交互.

核心的XML流传输协议

  • 基于XML FreeEIM流传输的即时通讯扩展应用
  • XMPP的核心XML流传输协议的定义使得XMPP能够在一个比以往网络通信协议更规范的平台上。借助于XML易于解析和阅读的特性,使得XMPP的协议能够非常漂亮。
  • XMPP的即时通讯扩展应用部分是根据IETF在这之前对即时通讯的一个抽象定义的,与其他业已得到广泛使用的即时通讯协议,诸如AIM,QQ等有功能完整,完善等先进性。
  • XMPP的扩展协议Jingle使得其支持语音和视频。 
  • XMPP的官方文档时RFC 3920.

XMPP系统特点

客户机/服务器通信模式、分布式网络、简单的客户端、XML的数据格式。

通俗解释

其实XMPP 是一种很类似于http协议的一种数据传输协议,它的过程就如同“解包装--〉包装”的过程,用户只需要明白它接受的类型,并理解它返回的类型,就可以很好的利用xmpp来进行数据通讯。

Xmpp协议缺点

没有二进制数据

XMPP协议的方式被编码为一个单一的长的XML文件,因此无法提供修改二进制数据。文件传输使用HTTP协议,采用Base64是网络上最常见的用于传输8Bit字节代码的编码方式之一

Xmpp协议优点

1、分布式

XMPP网络的架构和电子邮件十分相像;XMPP核心协议通信方式是先创建一个stream,XMPP以TCP传递XML数据流,没有中央主服务器。任何人都可以运行自己的XMPP服务器,使个人及组织能够掌控他们的实时传讯体验。

2、安全

任何XMPP协议的服务器可以独立于公众XMPP网络(例如在企业内部网络中),而使用SASL及TLS等技术的可靠安全性,已自带于核心XMPP技术规格中。 XMPP–>SASL–>TLS–>TCP–>IP

  • SASL:SASL全称Simple Authentication and Security Layer,是一种用来扩充C/S模式验证能力的机制。在Postfix可以利用SASL来判断用户是否有权使用转发服务,或是辨认谁在使用你的服务器。SASL提供了一个通用的方法为基于连接的协议增加验证支持,而XMPP使用了一个普通的XML名字空间来满足SASL的需要
  • TLS:安全传输层协议(TLS)用于在两个通信应用程序之间提供保密性和数据完整性。该协议由两层组成: TLS 记录协议(TLS Record)和 TLS 握手协议(TLS Handshake)。

3、可扩展

XML命名空间的威力可使任何人在核心协议的基础上建造客制化的功能。 在XMPP 中,即时消息和到场信息都是基于XML 的结构化信息,这些信息以XML 节(XML Stanza)的形式在通信实体间交换。XMPP 发挥了XML 结构化数据的通用传输层的作用,它将出席和上下文敏感信息嵌入到XML 结构化数据中,从而使数据以极高的效率传送给最合适的资源。基于XML 建立起来的应用具有良好的语义完整性和扩展性。

4、弹性佳

XMPP除了可用在实时通信的应用程序,还能用在网络管理、内容供稿、协同工具、文件共享、游戏、远程系统监控等,应用范围相当广泛。

5、多样性

用XMPP协议来建造及布署实时应用程序及服务的公司及开放源代码计划分布在各种领域;用XMPP技术开发软件,资源及支持的来源是多样的,使得使你不会陷于被“绑架”的困境

6、分布式的网络架构

xmpp协议的实现,都是基于client/server的网络架构。但是xmpp协议本身并没有限定非此架构不可,其和电子邮件的架构非常相似,但是其又不仅限于此,所以其应用范围十分广泛!