毕业设计(论文)基于NET2.0的局域网即时通信.doc
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1、摘要即时通信在广域网上飞速发展,由于越来越多的企业对于电子化办公的深入,即时通信系统对于局域网中的需求增多。本文首先介绍了即时通信的历史和研究现状等,然后对网络协议、序列化、多线程处理等即时通信的关键技术进行了分析和研究。在此基础上实现了一个基于.NET 2.0的局域网即时通信系统。此系统采用.NET 2.0作为运行平台,选用了更适宜局域网环境的UDP协议作为其网络协议,并使用了多线程处理来改进系统。通过实验,在局域网环境下此系统运行良好,能实现即时通信的基本功能。关键词:即时通信,局域网,多线程,网络协议AbstractInstant messaging online is developi
2、ng rapidly in the Internet and LAN. This paper introduces the real-time communications, such as history and research, and then on the network protocol, serialization, multi-threaded processing of critical real-time communications technology for the analysis and research. On this basis achieve a LAN
3、instant messaging system based on the.NET 2.0 platform. This system use .NET 2.0 as a platform, choose a more suitable environment for the UDP network protocol as its network protocol, and used to improve multi-threaded processing system. Through experiments, in LAN environment this system is runnin
4、g well, to achieve the basic functions of instant messaging.Keywords:Instant messaging(IM), local area network(LAN), Multi-threaded, Network protocol目录1 课题研究背景11.1 即时通讯的发展11.2 即时通讯系统21.3 局域网即时通讯41.4 论文内容安排52 局域网即时通信的关键技术62.1 网络协议62.2 C/S模型82.3 序列化102.4 多线程113 系统设计133.1 系统结构和功能设计133.2 类库的设计143.3 客户端设
5、计163.4 服务器端控制台模块设计203.5 附加功能模块的设计204 系统实现与测试234.1 系统开发平台和实现环境234.2 类库的实现244.3 客户端实现284.4 服务器端实现294.5 附加功能模块实现324.6 系统测试及结果分析345 总结与展望385.1 总结385.2 展望38参考文献40致谢41 1 课题研究背景1.1 即时通讯的发展1.1.1 即时通讯概要即时通讯(Instant messaging,简称IM)是一个终端服务,允许两人或多人使用网路即时的传递文字讯息、档案、语音与视频交流。能让你迅速地在网上找到你的朋友或工作伙伴,可以实时交谈和互传信息。而且,现在不
6、少IM软件还集成了数据交换、语音聊天、网络会议、电子邮件的功能。在早期的即时通讯程序中,使用者输入的每一个字符都会即时显示在双方的萤幕,且每一个字符的删除与修改都会即时的反应在萤幕上。这种模式比起使用e-mail更像是电话交谈。在现在的即时通讯程序中,交谈中的另一方通常只会在本地端按下送出键(Enter或是Ctrl+Enter)后才会看到讯息。1.1.2即时通讯的历史IM软件的历史并不久远,但是它一诞生,就立即受到网民的喜爱,并风靡全球。在它的发展史上,以色列人是功不可没的。正是四位以色列籍的年轻人,在1996年7月成立的Mirabilis公司,并于同年11月推出了全世界第一个即时通讯软件IC
7、Q,取意为“我在找你”“I Seek You”,简称ICQ了。直到现在,ICQ已经推出了它的2002a版本,在全球即时通讯市场上占有非常重要的地位。早期的ICQ很不稳定,尽管如此,还是受到大众的欢迎,雅虎也推出Yahoo! pager,美国在线也将具有即时通讯功能的AOL包装在Netscape Communicator,而后微软更将Windows messenger内建于Microsoft Windows XP作业系统中。目前,国内最为流行的即时通讯软件是OICQ(简称QQ)。它以良好的中文界面和不断增强的功能形成了一定的QQ网络文化。Messenger虽出道较晚,但依托微软的强大背景,实力也
8、不可小视。作为Windows XP的一部分,Messenger 整合了操作系统的许多功能,如多种形式的聊天选择、多人的单窗口讨论式交流以及充分的文件与桌面共享功能等。它的令人耳目一新的中文界面和注册方式,连同它强大的功能,着实吸引了众多的眼球的注视,此外还有许多有特点的IM软件。1.1.3即时通讯的现状目前,中国市场上的企业级即时通信工具主要包括:腾讯公司的RTX、IBM公司的Lotus Sametime、微软公司的UC、点击科技的GKE、中国互联网办公室的IMO、红杉树公司的Easy Touch、亿企通的Jingoal等。相对于个人即时通信工具而言,企业级即时通信工具更加强调安全性、实用性、
9、稳定性和扩展性。企业级的即时通信实际上也可以说是个人即时通信的应用延伸。据统计,90%以上的企业网内的终端机上都在运行QQ/MSN等个人即时通信软件,人们已经习惯于使用即时通信工具进行日常的工作联络。可是,大多数员工都是在没有获得企业许可的情况下使用个人即时通信工具,这给企业网络带来了比较大的安全和效率问题。加上个人即时通信工具经常让员工陷入非工作状态的聊天中,因此很多企业也通过各种手段禁止员工进行QQ/MSN等操作。在这种现状下,采用企业级的即时通信软件自然就成为了企业客户最好的解决方案,既满足了内部员工的沟通习惯,又解决了公司制度和网络安全等问题,一举两得。可以说,目前在中国相对于ERP、
10、OA、CRM这些管理软件领域的红海竞争环境而言,企业级即时通信领域仍还处于各厂商跑马圈地的时代。尽管中国本土提供企业级即使通信软件服务的厂商面向的竞争对手是微软、IBM这些国际软件巨头,但是,值得我们国人欣慰的是,目前在中国企业级即时通信市场中,占据了70%的市场份额的腾讯公司就是我们的本土民族企业,可谓是一支独秀。1.2 即时通讯系统1.2.1 典型的即时通讯系统简介腾讯QQ是由深圳市腾讯计算机系统有限公司开发的一款基于Internet的即时通信(IM)软件,我们可以使用QQ和好友进行交流,信息和自定义图片或相片即时发送和接收,语音视频面对面聊天,功能非常全面。此外QQ还具有与手机聊天、bp
11、机网上寻呼、聊天室、点对点断点续传传输文件、共享文件、qq邮箱、楚游、网络收藏夹、发送贺卡等功能。QQ不仅仅是简单的即时通信软件,它与全国多家寻呼台、移动通信公司合作,实现传统的无线寻呼网、GSM移动电话的短消息互联,是国内最为流行功能最强的即时通信(IM)软件。腾讯QQ支持在线聊天、即时传送视频、语音和文件等多种多样的功能。同时,QQ还可以与移动通讯终端、IP电话网、无线寻呼等多种通讯方式相连,使QQ不仅仅是单纯意义的网络虚拟呼机,而是一种方便、实用、高效的即时通信工具。QQ可能是现在在中国被使用次数最多的通讯工具。随着时间的推移,根据QQ所开发的附加产品越来越多,如:楚游、QQ宠物、QQ音
12、乐、QQ空间等,受到QQ用户的青睐。为使QQ更加深入生活,腾讯公司开发了移动QQ和QQ等级制度。只要申请移动QQ,用户即可在自己的手机上享受QQ聊天,一个月收取10元。移动QQ2007实现了手机的单项视频聊天。不过对手机的要求很高。1.2.2 即时通讯的9大应用即时通讯软件除了可以实时交谈和互传信息,不少还集成了数据交换、语音聊天、网络会议、电子邮件的功能。下面就来介绍一下即时通讯软件的主要的应用功能。(1)文字聊天聊天功能是IM软件最基本、也是最重要的功能,基本上每一种IM软件在这个功能上的操作都差不多:如果用户想与联系人进行聊天,可以双击IM中联系人的头像,在弹出的对话框中敲入文字信息发送
13、即可。QQ的特点是可以给不在线的朋友发送信息,对方下次上线的时候可以收到,MSN虽然不具备这样的功能,但是它在聊天过程中可以使用各种漂亮的表情图标为聊天添加了不少情趣。(2)语音聊天如果打字聊天的方式已不能满足,QQ还提供了“二人世界”里的实时语音聊天,首先您得有音箱或者耳机、麦克风,然后就可以向您的网友发送连接到“二人世界”的请求,通过后双方不仅可以用文字聊天,还可以直接讲话。此外QQ还有传送语音功能利用此功能可以传送语音信息。首先用鼠标左键单击在线好友的头像,选择“传递语音”命令,然后就会弹出一个对话框,录音以后就可以发送了。(3)传送文件IM软件能点对点的传输文件,有时候利用此功能要比使
14、用E-mail还方便许多,当然此项功能必须在对方在线时才能使用。在QQ的好友头像上点击右键,选择“传送文件”,选定要传送的文件,点击发送,等待对方接受请求。此外,ICQ的文件传送功能还支持类似断点续传的功能,不必担心文件传送过程中发生突然中断的情况。(4)拨打电话在MSN Messenger中提供了PC-PHONE的拨打电话功能,你可以在MSN Messenger软件主窗口中,单击操作窗口“我想”下面的“拨打电话”或者用鼠标右键单击要呼叫的人的名字,单击“拨打电话”,就可以开启拨叫电话功能。但在进行电话呼叫之前必须注册语音服务提供商。由于MSN Messenger在国内暂时还没有开通这项业务,
15、所以我们还无法使用。(5)远程协助远程协助是在Windows XP中引进的新概念,是Windows Messenger独有的功能,远程协助可以将电脑的控制权分享给对方以便于对寻求协助者提供帮助,通过它,对方可以很容易地控制寻求协助者的桌面。它的功能主要体现在应用程序共享、远程协助、白板共享、寻求远程协助等方面。由于这一功能非常强大,在寻求协助的过程中系统会多次提醒并给出选择,请用户在使用这一功能时多加小心,确认对方是否可靠。(6)视频聊天如果你的网速够快,又有摄像头的话,完全可以用IM软件来代替掉Netmeeting了,在聊天的同时,不仅可以通话,还可以看到对方的图像,表情,备感亲切,给您带来
16、一份全新的感受。Windows Messenger对视频聊天功能支持的不错,设置和使用也非常简单,右击好友中“开始视频对话”就完成操作,非常方便。(7)邮件辅助IM和E-mail是我们在网上最常用的两种工具,如今不少IM软件将两者作了完美的结合。在QQ中你可以直接给自己的好友发邮件,而无须再输入E-mail地址;此外对于自己的信箱QQ还有检查新邮件功能,在“系统参数”中设置您自己的E-mail,填好POP3地址,您可以选择定时检查时间,QQ就会自动检查有否新邮件到达。对于MSN Messenger来说它的邮件功能就更强大了,使用MSN Messenger你必须有一个邮件账号,每次当您的MSN
17、Messenger登录成功时,在右下角自动弹出一个窗口,里面写有该E-mail账户内的信件状况,在使用过程中如果您的邮箱中有了新邮件,马上会冒出一个提示窗。(8)发送短信目前IM与各种移动终端设备的结合也越来越多。使用QQ向手机发送短信需要手机开通移动QQ服务,单击对方头像图标,在打开的快捷菜单中选择“手机短讯”命令,在打开的对话框中输入信息,然后点击发送即可完成,这时对方的手机就可以收到一个消息。给BP机发短讯也是一样,不过对方的BP机服务台必须是QQ所支持的情况下才行。当对方的手机收到你发来的短信后还可以回复,这时候您的QQ会弹出“查看手机短讯”的窗口来,非常方便。(9)浏览咨询有的朋友上
18、网只是使用QQ聊天,其实用QQ也可以很方便的看到每日最新的新闻。点击QQ面板中的“资讯通”按钮,瞧,“资讯通”已经为您订制好新闻啦:“新闻”、“IT科技”、“证券”、“体育”、“娱乐”共十二大类新闻信息。你愿意看哪方面的新闻,就点击相应的图标,则出现“资讯通”界面,自动提取出当日新闻标题。通过这些标题,你可以快速地选择出自己感兴趣的新闻,点击之就可以调用浏览器读取了。这样您就可以足不出户阅读有关内容,节省了您的查找时间、提高了浏览效率。1.3 局域网即时通讯1.3.1 局域网即时通讯简介局域网即时通信,不同于大家熟知的MSN这样的基于互联网的即时通信,而是基于企业内部局域网使用的即时通信。即时
19、通信在互联网领域的应用取得了巨大的成功,但是在企业内部的应用仍远未普及。鉴于即时通信作为一项有广泛应用价值的技术框架,在逐步适应企业网络的应用特点后,局域网即时通信必将取得和电子邮件一样的普及效果。1.3.2 为什么需要局域网即时通讯语言交流本身是方便快捷的,所以人们已经习惯于用电话进行沟通。但是电话在2个人之间还相对容易一点,遇到需要超出2人的交流时,就需要约时间来开会和讨论了。这个预约和集中都需要很多时间,遇到跨部门的协同时,连预约都很成问题。但是即时通信在这方面具有很大的便利:只要分个组,将需要开会的人归在组里。只要一输入文字,就可以在一秒左右通知完所有的人了,同时也可以立即看到其他人的
20、回应。这就大大降低了协同造成的时间损耗。效率的提高是不言而喻的。即时通信还具有软件本身固有的强大的信息组合能力。即使可以方便的电话交流,但是,人们经常在讨论的过程中,需要交流很多资料或图纸。电话交流就不方便,就要放下电话,发email到对方,再重新进入讨论话题。如果有了即时通信,就可以将文件即时发送给对方,而不用过久的中断交流。成本和效率是一个硬币的2个面。当效率提高时,成本就自然的下降。有时,节约的成本甚至超过了想像。比如:有的单位很多分支机构,那么开会就不是简单的部门协同,而是需要车来车往。即时通信的使用可以让一些简单的会议不需要频繁的集中在一起讨论,也因此带来了可观的成本效益。即时通信让
21、语音和视频会议技术逐步走向成熟应用。硬件终端式的视频会议很早就有了,但是因为不能细粒度的和办公桌面在一起,所以,主要用在不同的分公司之间的视频交流。对于日常性的视频交流,仍要靠即时通信来提供。目前在一人对一人的视频交流上,这样的应用已经很多了。但是,可以多人参与的视频会议仍然面临着性能和带宽的瓶颈。视频会议可以让把不同地方的人虚拟在一起,用直观和友好的交流方式,忽略地域的区别。这种模式犹如科幻般的虚拟社会,将克服由于距离和空间造成的管理、效率、乃至于人际交往方式等无数种缺陷。可以想像的是,视频会议技术将会进一步的发展,网络带宽也将逐渐解除瓶颈,这使视频技术将深入到方方面面,将使将来的企业工作模
22、式有质的变化和提升。1.4 论文内容安排第一章介绍即时通讯的发展、即时通讯系统以及企业即时通讯的基本概念。第二章是局域网即时通信的关键技术,主要介绍了网络协议,C/S模型以及用于传输的序列化和反序列化等。第三章是系统设计,设计了一个基于.NET2.0的即时通信系统的结构和功能,以及介绍了类库、服务端、客户端和附加功能的概要设计。第四章是系统实现和测试,介绍了系统实现的环境和平台,描述了类库中的各组件、服务端的数据处理、客户端的工作流程,并对系统测试的结果进行了分析。第五章是总结和展望,总结了论文的内容以及本人在毕业设计环节中的一些体会,对系统功能上的不足进行总结和展望。2 局域网即时通信的关键
23、技术2.1 网络协议协议是用来描述进程之间信息交换数据时的规则术语。在计算机网络中,两个相互通信的实体处在不同的地理位置,其上的两个进程相互通信,需要通过交换信息来协调它们的动作和达到同步,而信息的交换必须按照预先共同约定好的过程进行。例如,网络中一个微机用户和一个大型主机的操作员进行通信,由于这两个数据终端所用字符集不同,因此操作员所输入的命令彼此不认识。为了能进行通信,规定每个终端都要将各自字符集中的字符先变换为标准字符集的字符后,才进入网络传送,到达目的终端之后,再变换为该终端字符集的字符。当然,对于不相容终端,除了需变换字符集字符外。其他特性,如显示格式、行长、行数、屏幕滚动方式等也需
24、作相应的变换。这样的协议通常称为虚拟终端协议。又如,通信双方常常需要约定何时开始通信和如何通信,这也是一种协议。所以协议是通信双方为了实现通信所进行的约定或对话规则。2.1.1 UDP协议UDP(User Datagram Protocol) 用户数据报协议 用户数据报协议(UDP)是 OSI 参考模型中一种无连接的传输层协议,提供面向事务的简单不可靠信息传送服务。是一个简单的面向数据报的传输层协议,IETF RFC 768是UDP的正式规范。 UDP 协议基本上是 IP 协议与上层协议的接口。 UDP 协议适用端口分别运行在同一台设备上的多个应用程序。 由于大多数网络应用程序都在同一台机器上
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