P2P即时通信系统关键技术研究及应用.docx

P2P即时通信系统关键技术研究及应用.docxP2P即时通信系统关键技术研究及应用引言即时通信系统的发展,满足了人们对信息交流实时性、多样性、有效性需求。其中,P2P即时通信系统利用P2P技术及网络通信技术,以计算机网络为载体,以弱化或消除服务器分工为前提,以实现交互双方便捷有效的文字、圖像、音视频信息通信为目的,在计算机网络与通信领域受到广泛关注,主流产品包括MSN、腾讯QQ、Skype等。局域网即时通信系统具有轻型、高效、便利、易管理等特点,较多服务于校园网、企业网领域,例如建设多人视频会议平台、网络教学平台、企业内部服务平台等,这些系统大多依赖服务端的管理或协调功能运作[1]。平台开发的一种无服务器的完全对等型P2P通信应用软件,重点分析了系统功能实现过程中的对等节点发现、音视频数据采集及传输、网络消息管理等解决方案。1即时通信系统架构及功能系统架构选择P2P架构系统优势是对等和分布。随着P2P技术的发展,绝大多数即时通信系统功能实现都建立在P2P方式架构之上。使用P2P方式架构的系统可分为单纯型P2P及混合型P2P两大类,区别在于是否依赖于专用服务器[2]。以腾讯QQ为代表的传统即时通信软件数据传输采用P2P技术,具有集中式P2P网络拓扑结构,客户端通信需要索引服务器的协调配合。而以Skype为代表的P2PVoIP软件,则是从连接建立到数据传输过程中都采用P2P实现,建立混合式P2P网络拓扑结构,通信节点根据计算能力不同设立不同的分工。两者都属于混合联盟型P2P系统,需要服务器完成分发或存储,同时还要解决网络中地址的转换问题[3]。PNRP协议的出现,更好地支持了单纯型P2P系统发展,为开发P2P应用程序提供了新的解决途径⑷。单纯型P2P系统所有节点都是对等的,任何一个节点只要安装了同一个P2P应用软件,就可和其它安装此软件的节点直接通信,节点的管理机制更加简化。但由于PNRP全局云基于IPv6协议,因此,在IPv6尚未完全普及的今天,PNRP协议较多应用在本地云系统中[2]。考虑到网络复杂性控制,本文选择建立单纯型P2P局域网即时通信系统。1•系统功能分析单纯型P2P系统可分为登录模块、通信模块、消息存储与管理模块及可扩展模块,见图1。相关模块的实现及对应的关键技术支持密不可分,各模块具体功能如下:登录模块:实现对等节点的注册与注销。对等节点通过登录模块,以IP地址及端口为唯一标识,加入或退出网络拓扑,同时完成用户在线状态的实时更新,在通信列表中能查看到在线用户信息。对初次登录节点生成新的本地存档文件,用于保存通信记录。重新登录时,更新该文件相关数据。通信模块:包含文本、音频、视频3种通信方式,是系统的核心模块,分为音视频处理框架和即时通信协议两部分。音视频处理框架集成了音视频采集、音视频编解码、音视频分流控制、音视频数据流网络拥塞控制等技术模块,能够完成音视频数据流的采集、编码、分流等基本处理流程。即时通信协议则负责为音视频数据协商传输通道,在协商好的传输通道上建立对应连接,从而为音视频数据的顺畅传输提供保障。消息存储与管理模块:用本地XML文档存储用户信息及通信消息[5]。该文档的作用类似于日志文件,记载通信数据,可用于通信记录查询、用户行为分析等功能。可扩展模块:包括消息群发、文件传输、图像截取、音视频录制等,可扩展系统功能。关键技术分析PNRP协议编程PNRP是微软公司设计的基