xmpp即时通讯详解

摘要:

        此文档定义了可扩展消息出席协议(XMPP)的核心特性:协议使用XML元素在任意两个网络端点间近实时的交换结构化信息。当XMPP为交换XML数据提供一般化,可扩展的框架时,它主要用于建立满足RFC2779的即时消息与出席应用的需求。

1 介绍

1.1 概要

        XMPP是一个开放的可扩展标记语言[XML]协议,用于近实时的消息、出席与请求-响应服务。基本语法语义最初是由Jabber开源社区在1999年开发的。2002年,XMPP工作组授权开发一个Jabber协议的改写本,将适用于IETF的即时消息(IM)与出席技术。

        作为XMPP工作组的成果,此文档定义了XMPP 1.0的核心内容;提供即时消息与出席功能的扩展需求定义在RFC2779[IM-REQS]中,由XMPP:即时消息与出席[XMPP-IM]指定。

1.2 术语

        文档中的大写关键字:"MUST", "MUST NOT", "REQUIRED", "SHALL", "SHALL NOT", "SHOULD", "SHOULD NOT", "RECOMMENDED",  "MAY", "OPTIONAL"在BCP14, 在RFC 2119 [TERMS]中描述。

2 一般架构

2.1 概述

        虽然XMPP并未与任何特定网络架构结合,但到目前为止,它大致上已经由一个客户-服务器的架构实现了。其中,客户端利用XMPP访问基于[TCP]连接的一个服务器,并且,服务器间也通过TCP连接进行彼此间的通信。

          XMPP

Client------------Server------------Server              

           TCP               TCP

        下图为此架构的高层视图(“-”表示使用XMPP通信,“=”表示使用任何其它协议通信)

   C1----S1---S2---C3

         |

   C2----+--G1===FN1===FC1

符号表示如下:

1) C1,C2,C3 = XMPP客户端

2) S1,S2 = XMPP服务器

3) G1 = 网关:在XMPP与外部协议(非XMPP)的消息网络间转换。

4) FN1 = 外部消息网络

5) C1 = 外部消息网络的客户端

2.2 服务器

        服务器作为XMPP通信担当智能抽象层。它的主要责任是:

1) 管理连接其它实体的会话,以XML流格式(第4节)在已授权的客户端、服务器以及其它实体间来回传送。

2) 通过XML流在实体间路由具有合适地址的XML节(第9节)。

        大多数与XMPP兼容的服务器设想有能力存储客户端的数据(例:基于XMPP即时消息与出席应用的用户的联系列表);在这种情况下,XML数据由服务器自身代表客户端直接处理,并不路由到其它实体。

2.3 客户端

        大多数客户端通过[TCP]连接直接连到服务器,并且使用XMPP,充分利用由服务器及任何相关服务所提供的功能。多种资源(例如:设备或位置)可能代表每个被授权客户端同时连到服务器上。每个资源均由定义在地址方案(第3节)下的XMPP地址的资源标识符来区别(例如:<node@domain/home> vs. <node@domain/work>)。客户端与服务器的推荐连接端口为5222,已由IANA注册(参考端口编号(15.9节))。

2.4 网关

        网关是服务器端的一种特殊服务,它的主要功能是将XMPP翻译成外部消息系统所使用的协议(非XMPP),也可将数据翻译回XMPP。例如EMAIL网关(参考[SMTP]),Internet Relay Chat(参考[IRC]),SIMPLE(参考[SIIMPLE],Session Initiation Protocol for Instant Messaging and Presence Leveraging Extensions),短消息服务(SMS),遗留即时消息服务,诸如AIM,ICQ,MSN Messenger,Yahoo! Instant Messenger。网关与服务器间的通信,网关与外部消息系统间的通信,均未在此文档中定义。

2.5 网络

        由于每个服务器由网络地址指定,并且由于服务器与服务器间的通信是客户与服务器协议的直接扩展,实际上,系统由互相通信的服务器网络组成。举个例子,<juliet@example.com>能与<romeo@example.net>交换消息、出席,以及其它信息。这是使用网络寻址标准的消息协议(例如[SMTP])所熟悉的模式。任意两服务器间的通信是可选的。如果可通信,此类通信就应当发生在绑定到[TCP]连接的 XML流上。服务器间连接的推荐端口为5269,由IANA注册(参考端口编号(15.9节))

3 寻址方案

3.1 概述

        实体可被看作是使用XMPP进行通信的任意网络端点(例如:一个网络上的ID)。任意此类实体均以与RFC2396[URI]一致的格式来唯一设定地址。由于历史原因,XMPP实体的地址称作Jabber标识符或JID。一个有效JID包含一套有序元素:域标识符,结点标识符,资源标识符。

        JID的语法定义如下,使用增广巴斯科范式[ABNF](Augmented Backus-Naur Form)。(Ipv4地址与Ipv6地址规则定义在[Ipv6]的附录B;符合结点规则的允许字符序列由Nodeprep profile of [STRINGPREP]定义,编入本文档的附录A;符合资源规则的允许字符序列由Resourceprep profile of [STRINGPREP]定义,编入本文档的附录B;子域规则参考国际化域标识的概念,在[IDNA]中有述)。

      jid             = [ node "@" ] domain [ "/" resource ]

      domain          = fqdn / address-literal

      fqdn            = (sub-domain 1*("." sub-domain))

      sub-domain      = (internationalized domain label)

      address-literal = IPv4address / IPv6address

        所有JID均基于前述规则。此结构最普通的用法就是用户以<user@host/resource>形式标识一个即时消息用户、用户连接的服务器、用户连接的资源(例如:特别的客户端)。

        然而,结点类型可能不仅是客户端,举个例子,一个提供多用户聊天服务的特别聊天室,可以以<room@service>(“room”是聊天室名,“service”是多用户聊天服务的主机名)作为地址。并且,此聊天室的特别拥有者可能以<room@service/nick> (“nick”是此拥有者的房间昵称)作地址,许多其它JID类型均有可能(例如:<domain/resource>可能是一个服务器端脚本或服务)。

        JID(结点标识符,域标识符,资源标识符)的每个可允许部分长度不准超过1023字节,结果,最大总长度(包括‘@’,‘/’分隔符)为3071字节。

3.2 域标识符

        域标识符是基本标识符,且是JID中仅有的一个必须的元素(仅有域标识符的JID是有效的)。它通常表示网络网关与“主要的”服务器,具有为其它实体间的连接进行XML路由与数据管理的能力。然而,由域标识符作为参考的实体并不总是服务器,它可能是一项以服务器子域为地址的服务,提供多于服务器(例:多用户聊天服务,用户目录,或外部消息系统的一个网关)的功能。

        每个服务器或服务的域标识符将通过网络进行通信,它可能是IP地址,并应当是完全合法的域名(参考[DNS])。域标识符必须是一个“国际化的域名”,定义在[IDNA],Nameprep [NAMEPREP] profile of stringprep [STRINGPREP]可以无错应用。比较两个域标识符之前,服务器必须(客户端是应该)首先对标签(定义在[IDNA])应用Nameprep profile,以补足每个标识符。

3.3 节点标识符

        结点标识符是一个可选的辅助标识符,放在域标识符之前,后以‘@’字符分隔。它通常表示实体请求与使用由服务器或网关(例如:一个客户端)提供的网络访问,虽然它也能表示其它种类的实体(例如:有多用户聊天服务功能的聊天室)。由结点标识符表示的实体,在特定域上下文中,在XMPP即时消息与出席应用中被加以地址,此类地址称作“bare JID”,形式为<node@domain>

        结点标识符必须像the Nodeprep profile of [STRINGPREP]这样格式化,可以无错应用。比较两个结点标识符之前,服务器必须(客户端应该)首先对每个标识符应用Nameprep profile。

3.4 资源标识符

        资源标识符是一个可选的第三位标识符,位于域标识符之后,后跟‘/’作为分隔符。资源标识符可以修改<node@domain>也可以只是<domain>地址。它通常表示一个特别的会话、连接(例如:一个设备或位置),或属于带有节点标识符的对象(例如:在多用户聊天室的一个参与者)。当提供必要的信息来完成资源绑定(第7节)时,资源标识符对服务器与其它客户端均不透明,并且由客户端实现来定义,以后,它作为一个“已连接资源”参考。实体可能同时维护多连接,每个已连接的资源均由资源标识符来进行区别。

        资源标识符必须按Resourceprep profile of [STRINGPREP]格式化,才能无错应用。比较两个资源标识符前,服务器必须(客户端应该)首先为每个标识符应用Resourceprep profile。

3.5 决定地址

        SASL协商后(第6节),如果正确,资源绑定(第7节),流接收实体必须决定初始实体的JID。

        如果SASL协商(第6节)期间未指定授权身份,对服务器与服务器间的通信,初始实体的JID应当被授权身份,派生于认证身份,在SASL(Simple Authentication and Security Layer简单授权与安全层)说明[SASL]中定义。

        如果SASL协商(第6节)期间未指定授权身份,对客户端到服务器的通信,“bare JID”(<node@domain>)应该被授权身份,被派生于授权认证,定义在[SASL]。在资源绑定期间(第7节)“full JID”(<node@domain/resource>)的资源标识符部分应当是客户端与服务器间协商的资源标识符。

        接收实体必须确保结果JID(包括结点标识符,域标识符,资源标识符,分隔符)遵从此节中前面所定义的规则与格式;为满足此限制,接收实体可能需要替代由接收实体所决定的规范的JID初始实体所发送的JID。

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