XMPP協議簡單介紹，包括服務器的簡單介紹，以及xmpp的協議組成，以及message、presence和iq三種通信原語的介紹。

1為什么選擇XMPP協議

在IETF 中，把IM協議劃分為四種協議，即即時信息和出席協議(Instant Messaging and Presence Protocol, IMPP)、出席和即時信息協議(Presence and Instant Messaging Protocol, PRIM)、針對即時信息和出席擴展的會話發起協議(Session Initiation Protocol for Instant Messaging and Presence Leveraging Extensions, SIMPLE)，以及可擴展的消息出席協議(XMPP)

XMPP協議的前身是Jabber，我們采取XMPP協議主來實現IM主要是考慮XMPP協議是以XML為基礎的，它繼承了在XML環境中靈活的發展性。這表明XMPP是可擴展的，所以XMPP信息不僅可以是簡單的文本，而且可以攜帶復雜的數據和各種格式的文件

1.    XMPP 協議是公開的，由JSF開源社區組織開發的。XMPP 協議并不屬于任何的機構和個人，而是屬于整個社區，這一點從根本上保證了其開放性。

2.    XMPP 協議具有良好的擴展性。在XMPP 中，即時消息和到場信息都是基于XML 的結構化信息，這些信息以XML 節(XML Stanza)的形式在通信實體間交換。XMPP 發揮了XML 結構化數據的通用傳輸層的作用，它將出席和上下文敏感信息嵌入到XML 結構化數據中，從而使數據以極高的效率傳送給最合適的資源。基于XML 建立起來的應用具有良好的語義完整性和擴展性。

3.    分布式的網絡架構。XMPP 協議都是基于Client/Server 架構，但是XMPP協議本身并沒有這樣的限制。網絡的架構和電子郵件十分相似，但沒有結合任何特定的網絡架構，適用范圍非常廣泛。

4.    XMPP 具有很好的彈性。XMPP 除了可用在即時通信的應用程序，還能用在網絡管理、內容供稿、協同工具、檔案共享、游戲、遠端系統監控等。

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)協議作為通信通道的加密方法，保證通信的安全。任何XMPP服務器可以獨立于公眾XMPP網絡（例如在企業內部網絡中），而使用 SASL及TLS等技術更加增強了通信的安全性。如下圖所示：

 

 

2 xmpp的基本網絡結構

XMPP是一個典型的C/S架構，而不是像大多數即時通訊軟件一樣，使用P2P客戶端到客戶端的架構，也就是說在大多數情況下，當兩個客戶端進行通 訊時，他們的消息都是通過服務器傳遞的(也有例外，例如在兩個客戶端傳輸文件時)．采用這種架構，主要是為了簡化客戶端，將大多數工作放在服務器端進行， 這樣，客戶端的工作就比較簡單，而且，當增加功能時，多數是在服務器端進行．XMPP服務的框架結構如下圖所示．XMPP中定義了三個角色，XMPP客戶 端，XMPP服務器、網關．通信能夠在這三者的任意兩個之間雙向發生．服務器同時承擔了客戶端信息記錄、連接管理和信息的路由功能．網關承擔著與異構即時 通信系統的互聯互通，異構系統可以包括SMS(短信)、MSN、ICQ等．基本的網絡形式是單客戶端通過TCP／IP連接到單服務器，然后在之上傳輸 XML，工作原理是：

(1)節點連接到服務器；(2)服務器利用本地目錄系統中的證書對其認證；(3)節點指定目標地址，讓服務器告知目標狀態；(4)服務器查找、連接并進行相互認證；(5)節點之間進行交互．

 

2.1 XMPP客戶端

XMPP 系統的一個設計標準是必須支持簡單的客戶端。事實上，XMPP 系統架構對客戶端只有很少的幾個限制。一個XMPP 客戶端必須支持的功能有：

1. 通過 TCP 套接字與XMPP 服務器進行通信；

2. 解析組織好的 XML 信息包；

3. 理解消息數據類型。

XMPP 將復雜性從客戶端轉移到服務器端。這使得客戶端編寫變得非常容易，更新系統功能也同樣變得容易。XMPP 客戶端與服務端通過XML 在TCP 套接字的5222 端口進行通信，而不需要客戶端之間直接進行通信。

基本的XMPP 客戶端必須實現以下標準協議（XEP-0211）：

RFC3920 核心協議Core

RFC3921 即時消息和出席協議Instant Messaging and Presence

XEP-0030 服務發現Service Discovery

XEP-0115 實體能力Entity Capabilities

 

2.2 XMPP服務器

XMPP 服務器遵循兩個主要法則：

l  監聽客戶端連接，并直接與客戶端應用程序通信；

l  與其他 XMPP 服務器通信；

XMPP開源服務器一般被設計成模塊化，由各個不同的代碼包構成，這些代碼包分別處理Session管理、用戶和服務器之間的通信、服務器之間的通 信、DNS（Domain Name System）轉換、存儲用戶的個人信息和朋友名單、保留用戶在下線時收到的信息、用戶注冊、用戶的身份和權限認證、根據用戶的要求過濾信息和系統記錄 等。另外，服務器可以通過附加服務來進行擴展，如完整的安全策略，允許服務器組件的連接或客戶端選擇，通向其他消息系統的網關。

基本的XMPP 服務器必須實現以下標準協議

RFC3920 核心協議Core

RFC3921 即時消息和出席協議Instant Messaging and Presence

XEP-0030 服務發現Service Discovery

 2.3 XMPP網關

XMPP 突出的特點是可以和其他即時通信系統交換信息和用戶在線狀況。由于協議不同，XMPP 和其他系統交換信息必須通過協議的轉換來實現，目前幾種主流即時通信協議都沒有公開，所以XMPP 服務器本身并沒有實現和其他協議的轉換，但它的架構允許轉換的實現。實現這個特殊功能的服務端在XMPP 架構里叫做網關(gateway)。目前，XMPP 實現了和AIM、ICQ、IRC、MSN Massager、RSS0.9 和Yahoo Massager 的協議轉換。由于網關的存在，XMPP 架構事實上兼容所有其他即時通信網絡，這無疑大大提高了XMPP 的靈活性和可擴展性。

 

3服務器端介紹

3.1 什么是Openfire

Openfire 采用Java開發，開源的實時協作（RTC）服務器基于XMPP（Jabber）協議。您可以使用它輕易的構建高效率的即時通信服務器.

Openfire安裝和使用都非常簡單，并利用Web進行管理。單臺服務器可支持上萬并發用戶。

由于是采用開放的XMPP協議，您可以使用各種支持XMPP協議的IM客戶端軟件登陸服務.

3.2  為什么使用Openfire

A、Openfire為Java開源項目

B、 采用開放的XMPP協議

C、 有多種針對不通系統的版本

D、使用Socket通訊

E、 單臺服務器可支持上萬并發用戶,搭建分布式云服務器可輕松提供大量并發用戶。

F、 Socket長連接

G、服務器穩定

H、提供接口，可自己開發插件

 

4 XMPP協議的組成

RFC 3920 XMPP：核心。定義了XMPP 協議框架下應用的網絡架構，引入了XML Stream（XML 流）與XML Stanza（XML 節），并規定XMPP 協議在通信過程中使用的XML 標簽。使用XML 標簽從根本上說是協議開放性與擴展性的需要。此外，在通信的安全方面，把TLS 安全傳輸機制與SASL 認證機制引入到內核，與XMPP 進行無縫的連接，為協議的安全性、可靠性奠定了基礎。Core 文檔還規定了錯誤的定義及處理、XML 的使用規范、JID（Jabber Identifier，Jabber 標識符）的定義、命名規范等等。所以這是所有基于XMPP 協議的應用都必需支持的文檔。

RFC 3921：用戶成功登陸到服務器之后，發布更新自己的在線好友管理、發送即時聊天消息等業務。所有的這些業務都是通過三種基本的XML 節來完成的：IQ Stanza（IQ 節）, Presence Stanza（Presence 節）, Message Stanza（Message 節）。RFC3921 還對阻塞策略進行了定義，定義是多種阻塞方式。可以說，RFC3921 是RFC3920 的充分補充。兩個文檔結合起來，就形成了一個基本的即時通信協議平臺，在這個平臺上可以開發出各種各樣的應用。

XEP-0030 服務搜索。一個強大的用來測定XMPP 網絡中的其它實體所支持特性的協議。

XEP-0115 實體性能。XEP-0030 的一個通過即時出席的定制，可以實時改變交變廣告功能。

XEP-0045 多人聊天。一組定義參與和管理多用戶聊天室的協議，類似于Internet 的Relay Chat，具有很高的安全性。

XEP-0096 文件傳輸。定義了從一個XMPP 實體到另一個的文件傳輸。

XEP-0124 HTTP 綁定。將XMPP 綁定到HTTP 而不是TCP，主要用于不能夠持久的維持與服務器TCP 連接的設備。

XEP-0166 Jingle。規定了多媒體通信協商的整體架構。

XEP-0167 Jingle Audio Content Description Format。定義了從一個XMPP 實體到另一個的語音傳輸過程。

XEP-0176 Jingle ICE（Interactive Connectivity Establishment）Transport。ICE傳輸機制，文件解決了如何讓防火墻或是NAT（Network Address Translation）保護下的實體建立連接的問題。

XEP-0177 Jingle Raw UDP Transport。純UDP 傳輸機制，文件講述了如何在沒有防火墻且在同一網絡下建立連接的。

XEP-0180 Jingle Video Content Description Format。定義了從一個XMPP 實體到另一個的視頻傳輸過程。

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

XEP-0183 Jingle Telepathy Transport Method。

 

5 XMPP地址格式

一個實體在XMPP網絡結構中被稱為一個接點，它有唯一的標示符jabber identifier(JID)，即實體地址，用來表示一個Jabber用戶，但是也可以表示其他內容，例如一個聊天室．一個有效的JID包括一系列元 素：(1)域名(domain identifier)；(2)節點(node identifier)；(3)源(resource identifier)．它的格式是node@domain/resource，node@domain ，類似電子郵件的地址格式．domain用來表示接點不同的設備或位置，這個是可選的，例如a在Server1上注冊了一個用戶，用戶名為doom，那么a的JID就是doom@serverl，在發送消息時，指明doom@serverl就可以了，resource可以不用指定，但a在登錄到這個Server時，fl的JID可能是doom@serverl、exodus(如果a用Exodus軟件登錄)，也可能是doom@serverl/psi(如果a用psi軟件登錄)．資源只用來識別屬于用戶的位置或設備等，一個用戶可以同時以多種資源與同一個XMPP服務器連接。

6 XMPP消息格式

XMPP通信原語有3種：message、presence和iq。

6.1 message

message是一種基本推送消息方法，它不要求響應。主要用于IM、groupChat、alert和notification之類的應用中。

主要屬性如下：

6.1.1 type屬性，它主要有5種類型：

• normal：類似于email，主要特點是不要求響應；

• chat：類似于qq里的好友即時聊天，主要特點是實時通訊；

• groupchat：類似于聊天室里的群聊；

• headline：用于發送alert和notification；

• error：如果發送message出錯，發現錯誤的實體會用這個類別來通知發送者出錯了；

6.1.2 to屬性：標識消息的接收方。

6.1.3 from屬性：指發送方的名字或標示。為防止地址外泄，這個地址通常由發送者的server填寫，而不是發送者。

載荷（payload）：例如body，subject,thread

例子：

<message 

  to="lily@jabber.org/contact" 

  type="chat" >

    <body> 你好，在忙嗎</body>

</message>

 

6.2 presence

presence用來表明用戶的狀態，如：online、away、dnd(請勿打擾)等。當改變自己的狀態時，就會在stream的上下文中插入一個Presence元素，來表明自身的狀態。要想接受presence消息，必須經過一個叫做presence subscription的授權過程。

6.2.1 屬性：

6.2.1.1 type屬性，非必須。有以下類別

• subscribe：訂閱其他用戶的狀態

• probe：請求獲取其他用戶的狀態

• unavailable：不可用，離線（offline）狀態

6.2.1.2 to屬性：標識消息的接收方。

6.2.1.3 from屬性：指發送方的名字或標示。

6.2.2 載荷（payload）：

6.2.2.1 show：

• chat：聊天中

• away：暫時離開

• xa：eXtend Away，長時間離開

• dnd：勿打擾

6.2.2.2 status：格式自由，可閱讀的文本。也叫做rich presence或者extended presence，常用來表示用戶當前心情，活動，聽的歌曲，看的視頻，所在的聊天室，訪問的網頁，玩的游戲等等。

6.2.2.3 priority：范圍-128~127。高優先級的resource能接受發送到bare JID的消息，低優先級的resource不能。優先級為負數的resource不能收到發送到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）

一種請求／響應機制，從一個實體從發送請求，另外一個實體接受請求，并進行響應。例如，client在stream的上下文中插入一個元素，向Server請求得到自己的好友列表，Server返回一個，里面是請求的結果。

主要的屬性是type。包括:

• Get :獲取當前域值。類似于http get方法。

• Set :設置或替換get查詢的值。類似于http put方法。

• Result :說明成功的響應了先前的查詢。類似于http狀態碼200。

• Error: 查詢和響應中出現的錯誤。

例子：

<iq from="alice@wonderland.lit/pda" 

    id="rr82a1z7"

    to="alice@wonderland.lit" 

    type="get">

  <query xmlns="jabber:iq:roster"/>

</iq>

 

 

 

 

XMPP 3920 最靠譜的中文翻譯文檔

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

XMPP-RFC3921中文

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