p2p即时通信系统关键技术研究及应用

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1、P2P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]。本文讨论的即时通信系统是基于.

2、NET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

3、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[4]。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

4、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。

5、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于IPv4和IPv6的

6、点对点协议，提供了安全灵活的动态名称注册和名称解析[6]。系统登录模块本质就是完成局域网中对等节点名称的注册与解析，可基于.NET平台的PNRP协议编程实现。　　.NET平台的及命名空间包含了实现PNRP的类。对等节点名称注册及名称解析是完成PNRP资源发现的关键，处理流程如图2所示。　　名称注册　　用户登录过程即对应名称注册。将对等名称发布到云中，以便其它对等节点解析，主要涉及到PeerName类、PeerNameRegistration类，前者用于构建对等名称实例对象，后者用于完成对等名称实例注册。其中，设定Peer端点所有连接本机的PNRP群及注册PNRPPeerName到

7、PNRPCloud中的代码为：　　=Cloud.Available；//设定Cloud的属性值　　；//调用Start方法完成注册　　名称解析　　名称解析是利用对等名称获取注册到云中的对等节点的IP地址和端口过程。完成名称解析，则完成了通信节点定位，可通过PeerNameResolver类的Resolve方法实现：　　PeerNameRecordCollectionrecColl=　　由于P2P网络允许参与其中的各个对等用户自主加入和退出，为实现在线对等节点信息实时更新，需要使用