相关背景

IM（Instant Messaging）正在被广泛使用，特别是公司与它们的客户互动连接方案以及互联网与Web2.0相关的应用。为了解决即时通信的标准问题，IETF（互联网工程任务组 The Internet Engineering Task Force）成立了专门的小组、研究和开发IM相关协议。

通信协议

PRIM

空间和即时信息协议（Presence and Instant Messaging）

该协议是IETF撰写的关于即时通讯标准协议的早期版本，其抽象模型最早是在2000年2月份提出的RFC2778中提出的。

从2001年起，该项目无任何进展。现在SIP协议以及其衍生出的SIMPLE以及XMPP协议才被认为是即时消息协议的标准实现。

IMPP

即时信息与空间协议（Instant Messaging and Presence Protocal）

IMPP主要定义必要的协议和数据格式，用来构件一个具有空间接收、发布能力的即时消息系统。到目前为止，IETF已经出了三个草案的RFC，但主要有两个：一个是针对站点空间和即时通讯模型的（RFC 2778）；另一个是针对即时通讯/空间协议需求条件的（RFC2779）。RFC2778是一个资料性质的草案，定义了所有presence和IM服务的原理。RFC2779定义了IMPP的最小需求条件。另外，这个草案还就presence服务定义了一些条款，例如运行的命令、信息的格式、以及presence服务器如何把presence的状态变化通知给客户。

SIP（SIMPLE）

SIP（Session Initiation Protocol）

SIP一种用于信令和控制多媒体通讯session的协议。其最常见的应用是通过SIP协议实现的语音和视频网络电话，以及通过IP网络实现的即时消息通讯。该协议规定了在各通信方中传递的消息，这些消息决定这一个网络电话的建立、终止以及其他必要的步骤。SIP协议可以用于创建、修改和终止一个或多个媒体连接。SIP是一个应用层协议，被设计为独立于下层的传输层。它是一个基于文本的协议，结合了很多HTTP和SMTP协议的元素。SIP协议通常与其他应用层协议一起工作。

SIMPLE（The Session Initiation Protocol for Instant Messaging and Presence Leveraging Extensions）

SIMPLE协议是由IETF定义的基于SIP的一个即时消息（IM）和空间协议套。与现今广泛使用的软件实现即时通信与空间协议相比，SIMPLE是类似于XMPP的公开标准。

SIMPLE使用SIP协议发送presence信息。SIP是IETF为终端定制的一种协议，其一般用于建立语音通话中，一旦建立连接后，使用实时协议（RTP）进行实际上的语音发送。但SIP不仅可以用在语音上，也可以用在视频上。SIMPLE被定义为一个建立IM进程的方法。

XMPP

可扩展的消息与空间协议（Extensible Messaging and Presence Protocol）

该协议的前身是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，也就是说XMPP协议不仅可以用在人与人之间的交流，而且可以实现软件与软件或软件与人之间的交流，目前支持XMPP协议的即时通讯工具有Gtalk、FaceBook IM、Twitter、网易POPO等等通讯工具。

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，读音[ˈdʒæbər]，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； 核心的XML流传输协议基于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，与其他业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。在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，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。

4. XMPP协议的网络架构：

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P2Pclient到client的架构，也就是说在大多数情况下，当两个client进行通讯时，他们的消息都是通过server传递的(也有例外，比如在两个client传输文件时)．采用这样的架构，主要是为了简化client，将大多数工作放在server端进行，这样client的工作就比較简单，并且当添加功能时，多数是在server端进行．

5. XMPP的工作原理：

• 节点连接到server；

• server利用本地文件夹系统中的证书对其认证；

• 节点指定目标地址，让server告知目标状态；

• server查找、连接并进行相互认证；

• 节点之间进行交互．

6. XMPP客户端

XMPP 系统的一个设计标准是必须支持简单的client。其实XMPP 系统架构对client仅仅有非常少的几个限制。一个XMPP client必须支持的功能有：

• 通过 TCP 套接字与XMPP server进行通信；

• 解析组织好的 XML 信息包；

• 理解消息数据类型。

MPP client与服务端通过XML 在TCP 套接字的5222 port进行通信，而不须要client之间直接进行通信。

7. XMPP服务端

XMPP server遵循两个主要法则：

• 监听client连接，并直接与client应用程序通信；

• 与其它 XMPP server通信；

8. XMPP网关

XMPP 突出的特点是能够和其它即时通信系统交换信息和用户在线状况。因为协议不同，XMPP 和其它系统交换信息必须通过协议的转换来实现，眼下几种主流即时通信协议都没有公开，所以XMPP server本身并没有实现和其它协议的转换，但它的架构同意转换的实现。实现这个特殊功能的服务端在XMPP 架构里叫做网关(gateway)。眼下XMPP 实现了和AIM、ICQ、IRC、MSN Massager、RSS0.9 和Yahoo Massager 的协议转换。因为网关的存在XMPP 架构其实兼容全部其它即时通信网络，这无疑大大提高了XMPP 的灵活性和可扩展性。

协议选型

在以上四种协议中，XMPP协议是最为灵活的，XMPP协议基于XML，因此具有良好的扩展性，经过扩展后的XML协议可以发送扩展信息处理用户的需求，以及在XMPP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包含了针对服务器的软件协议，使之能与另外一个通话，这使得开发者更容易建立客户应用程序或给一个配置好的系统添加功能。

另外，XMPP协议在业界已有成熟的开源实现方案，从开发成本上来讲也是很有优势的。