XMPP协议简单介绍

jopen 10年前

XMPP协议简单介绍，包括服务器的简单介绍，以及xmpp的协议组成，以及message、presence和iq三种通信原语的介绍。

1为什么选择XMPP协议

在IETF 中，把IM协议划分为四种协议，即即时信息和出席协议(Instant Messaging and Presence Protocol, IMPP)、出席和即时信息协议(Presence and Instant Messaging Protocol, PRIM)、针对即时信息和出席扩展的会话发起协议(Session Initiation Protocol for Instant Messaging and Presence Leveraging Extensions, SIMPLE)，以及可扩展的消息出席协议(XMPP)

XMPP协议的前身是Jabber，我们采取XMPP协议主来实现IM主要是考虑XMPP协议是以XML为基础的，它继承了在XML环境中灵活的发展性。这表明XMPP是可扩展的，所以XMPP信息不仅可以是简单的文本，而且可以携带复杂的数据和各种格式的文件

1.    XMPP 协议是公开的，由JSF开源社区组织开发的。XMPP 协议并不属于任何的机构和个人，而是属于整个社区，这一点从根本上保证了其开放性。

2.    XMPP 协议具有良好的扩展性。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。

3.    分布式的网络架构。XMPP 协议都是基于Client/Server 架构，但是XMPP协议本身并没有这样的限制。网络的架构和电子邮件十分相似，但没有结合任何特定的网络架构，适用范围非常广泛。

4.    XMPP 具有很好的弹性。XMPP 除了可用在即时通信的应用程序，还能用在网络管理、内容供稿、协同工具、档案共享、游戏、远端系统监控等。

5.    安全性。XMPP在Client-to-Server通信，和Server-to-Server通信中都使用TLS (Transport Layer Security)协议作为通信通道的加密方法，保证通信的安全。任何XMPP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等技术更加增强了通信的安全性。如下图所示：

XMPP协议简单介绍

 

 

2 xmpp的基本网络结构

XMPP协议简单介绍

XMPP是一个典型的C/S架构，而不是像大多数即时通讯软件一样，使用P2P客户端到客户端的架构，也就是说在大多数情况下，当两个客户端进行通 讯时，他们的消息都是通过服务器传递的(也有例外，例如在两个客户端传输文件时)．采用这种架构，主要是为了简化客户端，将大多数工作放在服务器端进行， 这样，客户端的工作就比较简单，而且，当增加功能时，多数是在服务器端进行．XMPP服务的框架结构如下图所示．XMPP中定义了三个角色，XMPP客户 端，XMPP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，工作原理是：

(1)节点连接到服务器；(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)节点之间进行交互．

 

2.1 XMPP客户端

XMPP 系统的一个设计标准是必须支持简单的客户端。事实上，XMPP 系统架构对客户端只有很少的几个限制。一个XMPP 客户端必须支持的功能有：

1. 通过 TCP 套接字与XMPP 服务器进行通信；

2. 解析组织好的 XML 信息包；

3. 理解消息数据类型。

XMPP 将复杂性从客户端转移到服务器端。这使得客户端编写变得非常容易，更新系统功能也同样变得容易。XMPP 客户端与服务端通过XML 在TCP 套接字的5222 端口进行通信，而不需要客户端之间直接进行通信。

基本的XMPP 客户端必须实现以下标准协议（XEP-0211）：

RFC3920 核心协议Core

RFC3921 即时消息和出席协议Instant Messaging and Presence

XEP-0030 服务发现Service Discovery

XEP-0115 实体能力Entity Capabilities

 

2.2 XMPP服务器

XMPP 服务器遵循两个主要法则：

l  监听客户端连接，并直接与客户端应用程序通信；

l  与其他 XMPP 服务器通信；

XMPP开源服务器一般被设计成模块化，由各个不同的代码包构成，这些代码包分别处理Session管理、用户和服务器之间的通信、服务器之间的通 信、DNS（Domain Name System）转换、存储用户的个人信息和朋友名单、保留用户在下线时收到的信息、用户注册、用户的身份和权限认证、根据用户的要求过滤信息和系统记录 等。另外，服务器可以通过附加服务来进行扩展，如完整的安全策略，允许服务器组件的连接或客户端选择，通向其他消息系统的网关。

基本的XMPP 服务器必须实现以下标准协议

RFC3920 核心协议Core

RFC3921 即时消息和出席协议Instant Messaging and Presence

XEP-0030 服务发现Service Discovery

 2.3 XMPP网关

XMPP 突出的特点是可以和其他即时通信系统交换信息和用户在线状况。由于协议不同，XMPP 和其他系统交换信息必须通过协议的转换来实现，目前几种主流即时通信协议都没有公开，所以XMPP 服务器本身并没有实现和其他协议的转换，但它的架构允许转换的实现。实现这个特殊功能的服务端在XMPP 架构里叫做网关(gateway)。目前，XMPP 实现了和AIM、ICQ、IRC、MSN Massager、RSS0.9 和Yahoo Massager 的协议转换。由于网关的存在，XMPP 架构事实上兼容所有其他即时通信网络，这无疑大大提高了XMPP 的灵活性和可扩展性。

 

3服务器端介绍

3.1 什么是Openfire

Openfire 采用Java开发，开源的实时协作（RTC）服务器基于XMPP（Jabber）协议。您可以使用它轻易的构建高效率的即时通信服务器.

Openfire安装和使用都非常简单，并利用Web进行管理。单台服务器可支持上万并发用户。

由于是采用开放的XMPP协议，您可以使用各种支持XMPP协议的IM客户端软件登陆服务.

3.2  为什么使用Openfire

A、Openfire为Java开源项目

B、 采用开放的XMPP协议

C、 有多种针对不通系统的版本

D、使用Socket通讯

E、 单台服务器可支持上万并发用户,搭建分布式云服务器可轻松提供大量并发用户。

F、 Socket长连接

G、服务器稳定

H、提供接口，可自己开发插件

 

4 XMPP协议的组成

RFC 3920 XMPP：核心。定义了XMPP 协议框架下应用的网络架构，引入了XML Stream（XML 流）与XML Stanza（XML 节），并规定XMPP 协议在通信过程中使用的XML 标签。使用XML 标签从根本上说是协议开放性与扩展性的需要。此外，在通信的安全方面，把TLS 安全传输机制与SASL 认证机制引入到内核，与XMPP 进行无缝的连接，为协议的安全性、可靠性奠定了基础。Core 文档还规定了错误的定义及处理、XML 的使用规范、JID（Jabber Identifier，Jabber 标识符）的定义、命名规范等等。所以这是所有基于XMPP 协议的应用都必需支持的文档。

RFC 3921：用户成功登陆到服务器之后，发布更新自己的在线好友管理、发送即时聊天消息等业务。所有的这些业务都是通过三种基本的XML 节来完成的：IQ Stanza（IQ 节）, Presence Stanza（Presence 节）, Message Stanza（Message 节）。RFC3921 还对阻塞策略进行了定义，定义是多种阻塞方式。可以说，RFC3921 是RFC3920 的充分补充。两个文档结合起来，就形成了一个基本的即时通信协议平台，在这个平台上可以开发出各种各样的应用。

XEP-0030 服务搜索。一个强大的用来测定XMPP 网络中的其它实体所支持特性的协议。

XEP-0115 实体性能。XEP-0030 的一个通过即时出席的定制，可以实时改变交变广告功能。

XEP-0045 多人聊天。一组定义参与和管理多用户聊天室的协议，类似于Internet 的Relay Chat，具有很高的安全性。

XEP-0096 文件传输。定义了从一个XMPP 实体到另一个的文件传输。

XEP-0124 HTTP 绑定。将XMPP 绑定到HTTP 而不是TCP，主要用于不能够持久的维持与服务器TCP 连接的设备。

XEP-0166 Jingle。规定了多媒体通信协商的整体架构。

XEP-0167 Jingle Audio Content Description Format。定义了从一个XMPP 实体到另一个的语音传输过程。

XEP-0176 Jingle ICE（Interactive Connectivity Establishment）Transport。ICE传输机制，文件解决了如何让防火墙或是NAT（Network Address Translation）保护下的实体建立连接的问题。

XEP-0177 Jingle Raw UDP Transport。纯UDP 传输机制，文件讲述了如何在没有防火墙且在同一网络下建立连接的。

XEP-0180 Jingle Video Content Description Format。定义了从一个XMPP 实体到另一个的视频传输过程。

XEP-0181 Jingle DTMF（Dual Tone Multi-Frequency）。

XEP-0183 Jingle Telepathy Transport Method。

 

5 XMPP地址格式

一个实体在XMPP网络结构中被称为一个接点，它有唯一的标示符jabber identifier(JID)，即实体地址，用来表示一个Jabber用户，但是也可以表示其他内容，例如一个聊天室．一个有效的JID包括一系列元 素：(1)域名(domain identifier)；(2)节点(node identifier)；(3)源(resource identifier)．它的格式是node@domain/resource，node@domain ，类似电子邮件的地址格式．domain用来表示接点不同的设备或位置，这个是可选的，例如a在Server1上注册了一个用户，用户名为doom，那么a的JID就是doom@serverl，在发送消息时，指明doom@serverl就可以了，resource可以不用指定，但a在登录到这个Server时，fl的JID可能是doom@serverl、exodus(如果a用Exodus软件登录)，也可能是doom@serverl/psi(如果a用psi软件登录)．资源只用来识别属于用户的位置或设备等，一个用户可以同时以多种资源与同一个XMPP服务器连接。

6 XMPP消息格式

XMPP通信原语有3种：message、presence和iq。

6.1 message

message是一种基本推送消息方法，它不要求响应。主要用于IM、groupChat、alert和notification之类的应用中。

主要属性如下：

6.1.1 type属性，它主要有5种类型：

  • normal：类似于email，主要特点是不要求响应；

  • chat：类似于qq里的好友即时聊天，主要特点是实时通讯；

  • groupchat：类似于聊天室里的群聊；

  • headline：用于发送alert和notification；

  • error：如果发送message出错，发现错误的实体会用这个类别来通知发送者出错了；

6.1.2 to属性：标识消息的接收方。

6.1.3 from属性：指发送方的名字或标示。为防止地址外泄，这个地址通常由发送者的server填写，而不是发送者。

载荷（payload）：例如body，subject,thread

例子：

<message 

  to="lily@jabber.org/contact" 

  type="chat" >

    <body> 你好，在忙吗</body>

</message>

 

6.2 presence

presence用来表明用户的状态，如：online、away、dnd(请勿打扰)等。当改变自己的状态时，就会在stream的上下文中插入一个Presence元素，来表明自身的状态。要想接受presence消息，必须经过一个叫做presence subscription的授权过程。

6.2.1 属性：

6.2.1.1 type属性，非必须。有以下类别

  • subscribe：订阅其他用户的状态

  • probe：请求获取其他用户的状态

  • unavailable：不可用，离线（offline）状态

6.2.1.2 to属性：标识消息的接收方。

6.2.1.3 from属性：指发送方的名字或标示。

6.2.2 载荷（payload）：

6.2.2.1 show：

  • chat：聊天中

  • away：暂时离开

  • xa：eXtend Away，长时间离开

  • dnd：勿打扰

6.2.2.2 status：格式自由，可阅读的文本。也叫做rich presence或者extended presence，常用来表示用户当前心情，活动，听的歌曲，看的视频，所在的聊天室，访问的网页，玩的游戏等等。

6.2.2.3 priority：范围-128~127。高优先级的resource能接受发送到bare JID的消息，低优先级的resource不能。优先级为负数的resource不能收到发送到bare JID的消息。

例子：

<presence from="alice@wonderland.lit/pda">

  <show>xa</show>

  <status>down the rabbit hole!</status>

</presence>

6.3 iq （Info / Query）

一种请求／响应机制，从一个实体从发送请求，另外一个实体接受请求，并进行响应。例如，client在stream的上下文中插入一个元素，向Server请求得到自己的好友列表，Server返回一个，里面是请求的结果。

主要的属性是type。包括:

  • Get :获取当前域值。类似于http get方法。

  • Set :设置或替换get查询的值。类似于http put方法。

  • Result :说明成功的响应了先前的查询。类似于http状态码200。

  • Error: 查询和响应中出现的错误。

例子：

<iq from="alice@wonderland.lit/pda" 

    id="rr82a1z7"

    to="alice@wonderland.lit" 

    type="get">

  <query xmlns="jabber:iq:roster"/>

</iq>

 

 

 

 

XMPP 3920 最靠谱的中文翻译文档

http://wenku.baidu.com/view/563b1ebff121dd36a32d8225.html

XMPP-RFC3921中文

http://wenku.baidu.com/view/37ac3efafab069dc502201c7.html