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夏文权

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XMPP协议原理及相关信息

原创：http://www.cnblogs.com/hanyonglu/archive/2012/03/04/2378956.html

XMPP协议简介
一、XMPP（Extensible Messageing and Presence Protocol：可扩展消息与存在协议）是目前主流的四种IM（IM：instant messaging,即时消息）协议之一，
其他三种分别为：即时信息和空间协议(IMPP)、空间和即时信息协议(PRIM)、针对即时通讯和空间平衡扩充的进程开始协议SIP(SIMPLE)。

二、在这四种协议中，XMPP是最灵活的。XMPP是一种基于XML的协议，它继承了在XML环境中灵活的发展性。因此，基于XMPP的应用具有超强的可扩展性。经过扩展以后的XMPP可以通过发送扩展的信息来处理用户的需求，以及在XMPP的顶端建立如内容发布系统和基于地址的服务等应用程序。而且，XMPP包含了针对服务器端的软件协议，使之能与另一个进行通话，这使得开发者更容易建立客户应用程序或给一个配好系统添加功能。

1. 什么是XMPP ？

XMPP的前身是Jabber，一个开源形式组织产生的网络即时通信协议。XMPP目前被IETF国际标准组织完成了标准化工作。标准化的核心结果分为两部分；一、核心的XML流传输协议。二、基于XML流传输的即时通讯扩展应用。

XMPP的核心XML流传输协议的定义使得XMPP能够在一个比以往网络通信协议更规范的平台上，借助于XML易于解析和阅读的特性，使得XMPP的协议能够非常漂亮。
XMPP的即时通讯扩展应用是根据IETF在这之前对即时通讯的一个抽象定义的，与其他也已得到广泛使用的即时通讯协议，诸如AIM，QQ等有功能完整，完善等先进性。

2. XMPP的基本网络结构是怎样的？
XMPP中定义了三个角色，客户端，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。

3. XMPP通过TCP传什么了？
传输的是与即时通讯相关的指令。以前这些命令要么用2进制的形式发送（比如QQ）要么用纯文本指令加空格加参数加换行苻的方式发送（比如MSN）。而XMPP传输的即时通讯指令的逻辑与以往相仿，只是协议的形式变成了XML格式的纯文本。这不但使得解析容易了，人也容易阅读了，更方便了开发和查错。
而XMPP的核心部分就是一个在网络上分片断发送XML的流协议。这个流协议是XMPP的即时通讯指令的传递基础，也是一个非常重要的可以被进一步利用的网络基础协议。所以可以说，XMPP用TCP传的是XML流。

XMPP协议工作原理：

1、所有从一个client到另一个client的jabber消息和数据都要通过xmpp servers。
2、client连接到servers。
3、servers利用本地目录系统的证书对其认证。
4、client定制目标地址，让servers告知目标状态。
5、servers查找，连接并进行相互认证。
6、client间进行交换。

4. XMPP协议地址格式：

1) 统一的JID(jabber identifire)
2) JID[node"@"]domain["/"resource]
比如：cyber@cybeanobject.com/res
domain ：服务器的域名
node ：用户名
resource ：属于用户的位置或设备

4) 一个用户可以同时以多种资源与同一个XMPP服务器连接

5. XMPP消息格式： xml消息格式的定义

xmpp xml 包括3个元素

例如：

<stram>
<presence>
<status/>
</presence>

<message>
<body/>
</message>

<iq>
<bind/>
</iq>
</stram>

说明：
presence ：此元素确定用户的状态
eg:
<presence>
from=cyber1@jabber.org/contact
to=cyber2@jabber.org/contact>
<status>online</status>
</presence>

message : 用于2个用户之间发送信息
eg:
<message>
form=cyber1@jabber.org/contact
to=cyber2@jabber.org.contact
type="chat">
<body>Hello</body>
</message>

iq : 信息/请求，是一个请求-响应机制，管理xmpp服务器上2个用户的转换，
允许他们通过相应的xml格式的查询和响应
eg:
<iq>
from=cyber1@jabber.org/contact
id="id1" type="result">
</iq>

iq的主要属性：
1、type:包括 get获取当前域值
2、set：设置或替换get查询的值
3、result ：说明成功的响应了先前的查询
4、error：查询和相应中出现的错误

6. 核心的XML流传输协议

基于XML FreeEIM流传输的即时通讯扩展应用
XMPP的核心XML流传输协议的定义使得XMPP能够在一个比以往网络通信协议更规范的平台上，
借助于XML易于解析和阅读的特性，使得XMPP的协议能够非常漂亮。
XMPP的即时通讯扩展应用部分是根据IETF在这之前对即时通讯的一个抽象定义的，
与其他也已得到广泛使用的即时通讯协议，诸如AIM，QQ等有功能完整，完善等先进性。
XMPP的扩展协议Jingle使得其支持语音和视频。　
XMPP的官方文档时RFC 3920.

7. XMPP应用示例
举个例子看看所谓的XML流是什么样子的？
客户端：
<?xml version='1.0'?>
　　<stream:stream
　　to='example_com'
　　xmlns='jabber:client'
　　xmlns:stream='http_etherx_jabber_org/streams'
　　version='1.0'>

　　服务器：
<?xml version='1.0'?>
　　<stream:stream
　　from='example_com'
　　id='someid'
　　xmlns='jabber:client'
　　xmlns:stream='http_etherx_jabber_org/streams'
　　version='1.0'>
　　 ...其他通信...
　　客户端：
<message from='juliet_example_com'
　　to='romeo_example_net'
　　xml:lang='en'>
　　客户端：
<body>Art thou not Romeo, and a Montague?</body>
客户端：
</message>

　　服务器：
<message from='romeo_example_net'
　　 to='juliet_example_com'
　　 xml:lang='en'>
　　服务器：
<body>Neither, fair saint, if either thee dislike.</body>
　　服务器：
</message>
　　客户端：
</stream:stream>
　　服务器：
</stream:stream>

以文档的观点来看，客户端或服务器发送的所有XML文本连缀在一起，从<stream>到</stream>构成了一个完整的XML文档。其中的stream标签就是所谓的XML Stream。在<stream>与</stream>中间的那些<message>...</message>这样的XML元素就是所谓的XML Stanza（XML节）。XMPP核心协议通信的基本模式就是先建立一个stream，然后协商一堆安全之类的东西，中间通信过程就是客户端发送XML Stanza，一个接一个的。服务器根据客户端发送的信息以及程序的逻辑，发送XML Stanza给客户端。但是这个过程并不是一问一答的，任何时候都有可能从一方发信给另外一方。通信的最后阶段是</stream>关闭流，关闭TCP/IP连接。

8. XMPP系统特点：

其实XMPP 是一种很类似于http协议的一种数据传输协议，它的过程就如同“解包装--〉包装”的过程，用户只需要明白它接受的类型，并理解它返回的类型，就可以很好的利用xmpp来进行数据通讯。

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