??? 摘 要： XMPP最終要實現不同即時通信" title="即時通信">即時通信系統間的互通。主要介紹對XMPP與其他IM互連互通的網關原理及其應用進行的研究討論，并以jabber系統與MSN Messenger進行互發信息作為實例進行詳細闡述。
??? 關鍵詞： 即時通信（IM）? XMPP網關? 網絡通訊
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??? 隨著互聯網的普及，即時通信軟件" title="通信軟件">通信軟件IM（Instant Messaging）成為當前Internet上非常普及的通信工具，它從根本上改變了人們的傳統通信方式。但是目前主流的IM產品都不能直接互通信息，IM成為網絡通信方式的瓶頸，如：微軟的MSN、Yahoo的雅虎通、ICQ以及騰訊公司的QQ等，它們所采用的相關標準和協議不統一，是造成瓶頸的原因。
??? 目前即時通信的相關標準主要有IBM公司和微軟公司聯合提出的SIMPLE(SIP for Instant Messaging and Presence Leveraging Extensions)和互聯網工程任務組IETF(The Internet Engineering Task Force)提出的可擴展的消息傳遞和出席協議XMPP（the eXtensible Messaging and Presence Protocol）。
1 基于XMPP的IM架構
??? XMPP是在XML基礎上開發的用于即時通信的協議，于2004年被IETF批準為Internet標準。XMPP不局限于網絡拓撲結構，但是網絡通信必須采用TCP協議，它的典型應用是基于C/S結構的系統[1]。
??? 基于XMPP的IM在結構上由三個部分組成:XML流(XML Stream)、流認證（Stream authentication）、 XML節(XML Stanza)。XML流為通信雙方之間采用異步方式進行數據傳輸提供標準的方法，在整個XMPP通信過程中處于最外層，用以控制系統正常的通信。流認證采用SASL(Simple Authentication and Security Layer)和回撥(Dialback)協議完成通信認證，是XMPP安全機制的重要組成部分。XML節為通信雙方進行真正的內容交換提供通信框架，是實際需要交換的信息所在處。
2 基于網關實現IM互聯互通
?? 基于XMPP的IM通過網關與其他協議IM實現通信。XMPP的網關（Gateway）在服務端" title="服務端">服務端提供一種有特殊目的的服務，主要功能是把XMPP即時消息翻譯成使用非XMPP的即時通信協議格式，同時把返回的數據翻譯回XMPP，例如電子郵件（Email）、在線聊天系統（IRC）、SIMPLE、短消息(SMS)以及現在流行的即時通信軟件，如AIM、ICQ、MSN、Yahoo等。XMPP網關原理圖如圖1所示。
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??? 圖1顯示，XMPP服務端之間可以直接進行通信，而XMPP與其他IM進行互通時，在XMPP服務端與其他IM服務端之間就需要相應IM的網關來進行協議的翻譯，并且不同的外部IM需要不同網關完成協議翻譯功能。
3 XMPP網關的工作原理" title="工作原理">工作原理
??? 以與MSN Messengers進行互連互通為例說明XMPP網關的工作原理。MSN Messenger是微軟公司推出的當前很流行的即時通信軟件，它的協議建立在TCP/IP之上。除了文件傳輸和語音聊天是直接的“點對點”通信之外，其他所有的情況都是通過服務器進行。在邏輯上，一共有三種類型的服務器，各司其職：
??? (1)派遣服務器DS(Dispatch Server):客戶端" title="客戶端">客戶端最初連接的服務器，負責給客戶端分配合適的通知服務器。域名是messenger.hotmail.com，標準服務端口是1863。完成派遣任務后，切斷TCP連接。
??? (2)通知服務器NS(Notification Server):客戶端需要一直保持連接的服務器。很多任務要在這個會話內完成，包括登錄、改變狀態、獲取用戶列表、修改用戶信息、發起聊天、接收呼叫、郵件通知、退出等。服務端口通常也是1863，由派遣服務器指定。
??? (3)接線服務器SB(Switchboard Server):客戶端之間聊天使用的中轉服務器。每開一個聊天窗口，客戶端和服務器就建立一個TCP會話。當客戶端之間需要進行文件傳輸或語音聊天時，即發送系統消息，建立“點對點”會話通道(可能轉為使用UDP)。服務端口通常也是1863。“點對點”通信使用的端口由客戶端自動協商決定，如文件傳輸通常使用6891端口[2]。
MSN Messenger命令使用純ASCII碼，對非ASCII碼字符使用URL編碼。
??? 現在XMPP的軟件主要是各類Jabber IM。實現Jabber賬號與MSN賬號的關聯如下：
??? (1)使用Jabber客戶端Exodus軟件建立一個jabber賬號：[email protected]；使用MSN Messengers建立MSN賬號[email protected]，昵稱Beauty。
??? (2)為[email protected]加入一個好友[email protected]（昵稱Handsome），使得這兩個MSN賬號用戶互為好友。
??? (3)使用Exodus賬號[email protected]登錄到服務器jabber.com.cn，并且把賬號[email protected]注冊到jabber MSN網關服務器。
??? 在MSN 賬號[email protected]登錄后，就可以在Jabber客戶端的好友列表中看到多了一個好友boy88%hotmail.com@ msn.jabber.com.cn，原[email protected]變成了boy88%hotmail.com（為了不與Jabber賬號中的@混淆，原MSN賬號中的@改為%），并且在后面加上了jabber服務器的地址。
??? 下面以Jabber系統與MSN Messenger之間互發消息的過程說明XMPP網關的工作原理。
3.1 Jabber客戶端向MSN好友發出一次chat的請求
??? 當Jabber客戶端想和一個MSN的好友聊天時，首先需要按如下格式發送請求給Jabber服務端：
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??? 在連接上SB服務器之后，網關將向此SB服務器發送以下命令：USR 1 [email protected] 989487642.2070896604，如果所發送的這個CKI雜列正確，SB服務器將返回USR 1 OK [email protected] Beauty。以上操作完成之后，接下來這個用戶要做的就是要把另一個用戶“叫到”此聊天session中。這可以通過發送下面的命令完成CAL 2 [email protected]，此時服務器將會向此用戶回應一個session號,同時也會將此session號發送給另一個用戶。
??? 如果另一個用戶準備好聊天并做出回應，SB服務器將發送如下命令: JOI [email protected] Handsome。這條命令表示另一個用戶加入了聊天當中，通信雙方之間就建立起一個chat通道,相互之間可以互發消息了。
3.2 MSN好友向Jabber客戶端發出一次chat的請求
??? MSN好友[email protected]并不知道[email protected]已經注冊到了Jabber的網關服務，仍正常地向[email protected]發送一次chat的請求，而MSN服務器（NS）已把MSN格式信息發送到了Jabber服務端，此時網關首先接收到該請求(MSN通信協議中命令字為RNG的命令，格式為“RNG SessionID SwitchboardServerAddress CKI AuthchallengeInfo CallingUserHandle CallingUser FriendlyName”)，如：RNG 11742066 64.4.13.74:1863 CKI 989495494.750408580 [email protected] Handsome。從該命令行中獲取SB服務器的地址和端口以及CKI雜列和發起聊天方的用戶名和昵稱，然后Gateway方連接到該SB服務器上，并發送命令“ANS TrID LocalUserHandle AuthResponseInfo SessionID”。其中，LocalUserHandle為Ｃ端用戶，AuthResponseInfo和SessionID的值均要與收到的RNG命令中的值一致。如：ANS 1 [email protected] 989495494.750408580 11742066。當接收到SB服務器發送的命令字為IRO 1 1 1 [email protected] beauty 和ANS 1 OK的命令時，通信雙方就可以互發消息了。
3.3 Jabber客戶端MSN好友互發消息過程
??? 不管是Jabber客戶端先發出chat請求還是先接收chat請求，一旦與MSN服務器為該次chat分配的SB服務器之間建立了通信通道,Jabber客戶端和他的MSN好友之間就可以收發消息了。
??? (1)Jabber客戶端向MSN好友[email protected]發XML數據流信息，在Jabber客戶端看到的好友賬號是boy88%? [email protected]：
??
???
????
??? MSG 2 N 153
??? MIME-Version: 1.0
??? Content-Type: text/plain; charset=UTF-8
??? X-MMS-IM-Format: FN=Microsoft%20Sans%20Serif;
????????? EF=; CO=0; CS=0; PF=22
??? Where are you, boy88?
其中，2是測試號,每發送一次信息，此號就會隨著增加；153是指所發送信息的長度。在上面的例子中就是頭信息和所發送的信息“Where are you, boy88?”的長度。
??? (2)當MSN客戶端賬號[email protected]向他的好友[email protected]按MSN格式發信息時，如：
????MSG [email protected] beauty 149
??? MIME-Version: 1.0
??? Content-Type: text/plain; charset=UTF-8
??? X-MMS-IM-Format: FN=Microsoft%20Sans%20Serif;
??????????? EF=; CO=0; CS=0; PF=22
??? I am from Sichuan.
??? Jabber服務端接收到MSN格式的信息后，網關需要把這些信息轉化為Jabber客戶端識別的XML數據流，并且發送目標[email protected]改為[email protected]，如下：
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????Jabber客戶端從接收到的XML流獲取收到的即時信息：I am from Sichuan。
??? 即時通信越來越流行，應用范圍越來越大，但因各類主流IM軟件相互間不能直接互通信息，必然會影響人際間信息的交流。作為即時通信服務的協議標準，基于XML的XMPP提供一個網關服務，通過在服務端與非XMPP的信息進行相互翻譯，在一定程度上解決了這個問題，實現了各類不同IM軟件的互通，為不同架構的即時通信系統進行通信提供了一種方式。
參考文獻
[1]?ANDRE P S. Extensible messaging and presence protocol(XMPP): core. RFC3920,．[S]． Internet Engineering Task?Force，2004．
[2]?MSN Messenger協議[EB/OL]．http://www.cnitblog.com/tcpip2005/articles/879.html，2005-04-16．
[3]?黃昶，張燕，沈建國．即時消息傳遞系統的智能代理[J]．計算機應用研究，2004，(6)：256-257，260．