【正文】 行即時通訊、發(fā)送文件等交流方式已經(jīng)成為必然潮流。因此出現(xiàn)了 、 UC 等聊天工具，然而 、 UC 等聊天工具雖然方便、實用，但是，娛樂功能太多，有很多吸引人的娛樂功能，從一定程度上來說，是一種娛樂工具，不能作為用于即時通訊、文件共享的專用工具。目前，用于實現(xiàn)單一的即時通訊、文件共享的軟件實在太少，而且它們中大部分都對遠(yuǎn)程服務(wù)器有非常大的依賴性，沒有徹 底實現(xiàn)點對點的交流。為此，我們決定開發(fā)一個專用于實現(xiàn)基于局域網(wǎng)內(nèi)部計算機(jī)之間即時通訊、文件傳輸?shù)能浖?，以方便?nèi)網(wǎng)計算機(jī)之間信息的交流。本軟件屬于點對點連接的，在連接并通信時，尤其是近程的即時通訊，徹底的脫離了遠(yuǎn)程的服務(wù)器，避免了和遠(yuǎn)程服務(wù)器連接時過多的浪費(fèi)網(wǎng)絡(luò)資源。并且避免了服務(wù)器忙或與服務(wù)器無法連接時，浪費(fèi)過多時間用于和服務(wù)器建立連接。因此，這個軟件是極具適應(yīng)性和實用性的即時通訊軟件。 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 即時通訊的出現(xiàn)和互聯(lián)網(wǎng)有著密不可分的關(guān)系，從技術(shù)上來說， IM 完全基于 TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議族實現(xiàn)，而 TCP/IP協(xié)議族是整個互聯(lián)網(wǎng)得以實現(xiàn)的技術(shù)基礎(chǔ)，最早期的即時通訊雛形可以追溯到芬蘭人 Jarkko Oikarinen于 1988年發(fā)明的一種網(wǎng)絡(luò)聊天協(xié)議 IRC（ Inter Relay Chat），該協(xié)議僅支持文本聊天，并且也不支持好友列表的概念， 1996 年第一個 IM 產(chǎn)品 ICQ 發(fā)明后，即時通訊的技術(shù)和功能開始基本成型，其工作原理開始被人們所了解，但不同廠商實現(xiàn)即時通訊技術(shù)原理時采用的協(xié)議卻有較大的差異，甚至到目前為止世界主要的 IM 服務(wù)運(yùn)營商 AOL(American Online：美國在線 )仍然沒有公布其主 要即時通訊產(chǎn)品 AIM（ American Instant Messenger）的專用協(xié)議。從 1997 年第一代即時通訊軟件誕生后發(fā)展到現(xiàn)在，即時通訊行業(yè)先后經(jīng)歷了文本通信（第一代）、語音交流（第二代）、視頻交流（第三代）和跨網(wǎng)溝通（第四代）等多種信息傳遞技術(shù)變革。盡管第一代、第二代以及第三代即時通訊軟件的信息傳遞主要在互聯(lián)網(wǎng)范圍內(nèi)，但各個階段都可以看到即時通訊行業(yè)在跨網(wǎng)通訊領(lǐng)域中的應(yīng)用，在移動即時信息進(jìn)一步深化應(yīng)用，跨網(wǎng)語音交流進(jìn)一步加強(qiáng)，跨網(wǎng)通訊領(lǐng)域的進(jìn)一步拓寬，都意味著真正意義的跨網(wǎng)即時通訊已發(fā)展成型。可以 說跨網(wǎng)即時通訊應(yīng)用的萌芽、雛形以及誕生，都貫穿著整個行業(yè)的發(fā)展。而 在過去的 幾 年，行業(yè)的主導(dǎo)服務(wù)商騰 第 2 頁 共 25 頁 訊在香港成功上市，并在當(dāng)年取得 55%的收入增長的佳績。新浪斥資近兩億元收購 UC 即時通訊技術(shù)平臺，微軟的 MSN 加大了中國市場的攻勢， TOMSKYPE 高調(diào)推出 ?? 。即時通信行業(yè) 出現(xiàn)了 連續(xù)多年高速 的 增長。 本課題研究的意義 隨著現(xiàn)代通訊技術(shù)不斷的發(fā)展，即時通訊技術(shù)也有飛速的發(fā)展，它是一種使人們能在網(wǎng)上識別在線用戶并與他們實時交換消息的技術(shù)，被很多人稱為電子郵件發(fā)明以來最酷的在線通訊方式。但是為了提高通訊的質(zhì)量，很多 企業(yè)在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行即時通訊時一般都不會采用 Inter 上的即時通訊軟件，如 、 MSN、 OICQ等。因此本課題主要是研究基于局域網(wǎng)的信息收發(fā)系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)，希望能通開發(fā)設(shè)計的局域網(wǎng)通訊軟件來方便在內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)上的信息交流，這樣不緊提高了通訊的質(zhì)量，還能有效的防護(hù)在互連網(wǎng)上帶來的攻擊，對于那些大中型企業(yè)來說更是需要這樣的一個自己內(nèi)部的即時通訊工具，避免帶來工作效率上不去；病毒及木馬的感染率增大；遠(yuǎn)程服務(wù)器連接時過多的浪費(fèi)網(wǎng)絡(luò)資源；互連網(wǎng)由于某種原因而斷開時造成通訊中斷等問題。 2 理論基礎(chǔ) C/S軟件架構(gòu)技術(shù) C/S（ Client/Server）結(jié)構(gòu)，即大家熟知的客戶機(jī)和服務(wù)器結(jié)構(gòu)。它是軟件系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，通過它可以充分利用兩端硬件環(huán)境的優(yōu)勢，將任務(wù)合理分配到Client 端和 Server 端來實現(xiàn)，降低了系統(tǒng)的通訊開銷。目前大多數(shù)應(yīng)用軟件系統(tǒng)都是 Client/Server 形式的兩層結(jié)構(gòu)，由于現(xiàn)在的軟件應(yīng)用系統(tǒng)正在向分布式的 Web 應(yīng)用發(fā)展， Web 和 Client/Server 應(yīng)用都可以進(jìn)行同樣的業(yè)務(wù)處理，應(yīng)用不同的模塊共享邏輯組件；因此，內(nèi)部的和外部的用戶都可以訪問新的和現(xiàn)有的應(yīng)用系統(tǒng)，通過現(xiàn)有應(yīng)用系統(tǒng)中的邏輯可以擴(kuò)展出新 的應(yīng)用系統(tǒng)。這也就是目前應(yīng)用系統(tǒng)的發(fā)展方向。 傳統(tǒng)的 C/S 體系結(jié)構(gòu)雖然采用的是開放模式，但這只是系統(tǒng)開發(fā)一級的開放性，在特定的應(yīng)用中無論是 Client 端還是 Server 端都還需要特定的軟件支持。由于沒能提供用戶真正期望的開放環(huán)境， C/S結(jié)構(gòu)的軟件需要針對不同的操作系統(tǒng)系統(tǒng)開發(fā)不同版本的軟件，加之產(chǎn)品的更新?lián)Q代十分快，已經(jīng)很難適應(yīng)百臺電腦以上局域網(wǎng)用戶同時使用。 第 3 頁 共 25 頁 圖 1 客戶機(jī) /服務(wù)器計算結(jié)構(gòu) 用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議（ UDP） 用戶 數(shù)據(jù)報協(xié)議（ UDP）是 ISO 參考模型中一種無連接的傳輸層協(xié)議，提供面向事務(wù)的簡 單不可靠信息傳送服務(wù)。 UDP 協(xié)議基本上是 IP 協(xié)議與上層協(xié)議的接口。 UDP 協(xié)議適用端口分辨運(yùn)行在同一臺設(shè)備上的多個應(yīng)用程序。 由于大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序都在同一臺機(jī)器上運(yùn)行，計算機(jī)上必須能夠確保目的地機(jī)器上的軟件程序能從源地址機(jī)器處獲得數(shù)據(jù)包，以及源計算機(jī)能收到正確的回復(fù)。這是通過使用 UDP 的 “ 端口號 ” 完成的。源端口號標(biāo)識了請求域名服務(wù)的本地機(jī)的應(yīng)用程序，同時需要將所有由目的站生成的響應(yīng)包都指定到源主機(jī)的這個端口上。與 TCP 不同， UDP 并不提供對 IP 協(xié)議的可靠機(jī)制、流控制以及錯誤恢復(fù)功能等。由于 UDP 比較簡單， UDP 頭包含很少的字節(jié)，比 TCP 負(fù)載消耗少 ，所以 UDP 適用于不需要 TCP 可靠機(jī)制的情形，比如，當(dāng)高層協(xié)議或應(yīng)用程序提供錯誤和流控制功能的時候。 UDP 是傳輸層協(xié)議，服務(wù)于很多知名應(yīng)用層協(xié)議，包括網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)（ NFS）、簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議（ SNMP）、域名系統(tǒng)（ DNS）以及簡單文件傳輸系統(tǒng)（ TFTP）。 單播 （ Unicast） 單播（ Unicast）指網(wǎng)絡(luò)中從源向目的地轉(zhuǎn)發(fā)單播流量的過程。單播流量地址唯一。單播方式下，只有一個發(fā)送方和一個接收方。與之比較，組播是指單個發(fā)送方對應(yīng)一組選定接收方的一種通信，任意播是 指任意發(fā)送方對應(yīng)一組較為接近的接收方間的一種通信。早期的點對點通信含義類似于單播。 單播傳輸是 LANs 傳輸中的主要使用方式。所有 LANs（如以太網(wǎng)）和 IP 網(wǎng)絡(luò)都支持單播傳輸模式，并且大多數(shù)用戶都了解標(biāo)準(zhǔn)單播應(yīng)用程序，如： 、 第 4 頁 共 25 頁 smtp、 ftp 和 tel ― 都作為 TCP 傳輸協(xié)議。新版本的網(wǎng)際協(xié)議第六版（ IPv6）支持單播同時也支持任意播和組播類型。許多路由選擇協(xié)議如路由選擇信息協(xié)議（ RIP）和開放最短路徑優(yōu)先（ OSPF），都支持高效 Inter 單播路由選擇過程。 而 IPv6 支持單播（ Unicast）、組播（ Multicast）和任意播（ Anycast）三種類型。 IPv6 中沒有關(guān)于廣播（ Broadcast）的具體劃分，而是作為組播的一個典型類型。 圖 2 單播 物理結(jié)構(gòu) 圖 廣播 （ Broadcast） 網(wǎng)絡(luò)廣播是指一個節(jié)點同時向相同域中的其它所有節(jié)點傳輸數(shù)據(jù)包的過程。組播是一種特殊的廣播，其中一組請求收聽的選定用戶將收到廣播。廣播傳輸通常在局域網(wǎng)（如以太網(wǎng)）中進(jìn)行，但有時也發(fā)生在虛擬局域網(wǎng)（ VLAN）中。 IPv6 支持單播（ Unicast）、組播（ Multicast）以及任意 播（ Anycast）三種類型， IPv6 中沒有關(guān)于廣播（ Broadcast）的具體劃分，而是作為組播的一個典型。 生成廣播信息的應(yīng)用程序包括地址解析協(xié)議（ ARP）。通過該協(xié)議，主機(jī)發(fā)送一個地址解析查詢到局域網(wǎng)中的所有計算機(jī)上，以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò) IP 地址的分配。有些路由選擇協(xié)議，如 RIP，主要用于支持網(wǎng)絡(luò)設(shè)備 “Advertise” 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。 網(wǎng)絡(luò)廣播中涉及以下重要概念： 廣播域（ Broadcast Domain）：這是一個限定區(qū)域，其中的所有設(shè)備都可以共享信息。換句話說，與網(wǎng)絡(luò)相連，且負(fù)責(zé)接收廣播的所有設(shè)備都是同 一廣播域的一部分。在一個共享以太網(wǎng)中，工作站通過共享媒體將幀廣播到其它所有節(jié)點。其它節(jié)點收聽廣播，只接收尋址到它們的幀。因此，共享以太網(wǎng)中的所有節(jié)點都屬于同一廣播域。此外通過虛擬局域網(wǎng)技術(shù)可以創(chuàng)建一個虛擬廣播域。 第 5 頁 共 25 頁 廣播地址（ Broadcast Address）：這是一個特殊地址，當(dāng)數(shù)據(jù)包可以尋址到該地址時，可以幫助所有設(shè)備打開和處理信息。例如， MAC 地址，格式為 1xFFFFFFFF 是一種廣播地址； IP 地址 是通用廣播地址。任何設(shè)備都將打開尋址到廣播地址的信息，并將它們傳送 到下一個工作站。 廣播風(fēng)暴（ Broadcast Storm）：當(dāng)主機(jī)系統(tǒng)響應(yīng)一個在網(wǎng)上不斷循環(huán)的廣播數(shù)據(jù)包或者試圖響應(yīng)一個沒有應(yīng)答的系統(tǒng)時就會發(fā)生廣播風(fēng)暴。隨著網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包數(shù)量的增加，廣播風(fēng)暴可能會引起網(wǎng)絡(luò)擁塞問題。為防止廣播風(fēng)暴的發(fā)生，需要細(xì)心配置網(wǎng)絡(luò)以阻止非法廣播信息的進(jìn)入。 圖 3 廣播 物理結(jié)構(gòu)圖 3 需求分析 現(xiàn)行業(yè)務(wù)系統(tǒng)描述 隨著計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)日新月異的發(fā)展，人們的交流方式越來越多，傳統(tǒng)的交流方式如：信件、電報、電話等已經(jīng)難以滿足人們的交流要求，在互聯(lián)網(wǎng)上即時的和好友取得聯(lián)系，已經(jīng)成為當(dāng)今社會人們主流的聯(lián) 系方式。兩臺計算機(jī)之間進(jìn)行即時通訊、發(fā)送文件等交流方式已經(jīng)成為時代的潮流。因此出現(xiàn)了 、 UC 等即時通訊工具。這些即時通訊業(yè)務(wù)屬于基礎(chǔ)語音業(yè)務(wù)外的數(shù)據(jù)增值類業(yè)務(wù)，從范疇來講屬于“消息類”業(yè)務(wù)，本質(zhì)是完成對“文字、聲音、圖像”信息的傳遞。同屬于消息類的業(yè)務(wù)還有短信、彩信等，他們之間都存在一定程度的替代性，同時又各有長短。但不會成為那些大中型企業(yè)內(nèi)部的主要通訊工具，在企業(yè)中要求很簡單，能確保快速正常的即時通訊，還要具有很好的安全性，這樣才能提高工作效率，增加企業(yè)的效益。 現(xiàn)行系統(tǒng)存在的主要問題分析 目前，像 、 UC 等即時通訊工具雖然方便、實用，但是，娛樂功能太多， 第 6 頁 共 25 頁 有很多吸引人的娛樂功能，從一定程度上來說，是一種娛樂工具，不能作為用于作為即時通訊、文件共享的專用工具。并且現(xiàn)在用于實現(xiàn)單一的即時通訊、文件共享的軟件真的實在太少，因此不能為那些大中型企業(yè)所使用，而且在現(xiàn)行的系統(tǒng)中主要的問題是：一、在即時通訊系統(tǒng)中由于防火墻、網(wǎng)絡(luò)速度等原因難以建立或者速度很慢， IM服務(wù)器還提供消息中轉(zhuǎn)服務(wù)，即時消息全部先發(fā)送到 IM服務(wù)器，還要再由服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)給對方，所以連接時過多的浪費(fèi)了網(wǎng)絡(luò)資源，并且在服務(wù)器忙或與服務(wù)器無法連接時，浪費(fèi) 過多時間用于和服務(wù)器建立連接；二、即時通訊工具始終是通過互連網(wǎng)的服務(wù)器來傳輸?shù)?，正是這樣所以更有可能會帶來遭遇到網(wǎng)絡(luò)上的許多攻擊，如木馬，蠕