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基于P2P的即时通信服务器设计与实现

作　者: 宋光璠
导　师: 段翰聪；杨群莉
学　校: 电子科技大学
专　业: 软件工程
关键词: P2P 即时通信 epoll 事件驱动
分类号: TP393.05
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

随着人们生活水平的不断提高,人们对信息的互动性、及时性要求也越来越高,传统的媒介传播途径(电视、报纸)已经无法完全满足人们的需要,因此对互联网技术的依赖性也越来越强列。因此,随着国内外企业对互联网方面的研究投入了精力,互联网在最近几年得到了飞速的发展。而这当中,作为互联网中的两大热点,P2P网络和即时通信更成为了企业关注和投入的重中之重。即时通信如今已经逐渐成为人们在线活动中不可或缺的业务。它逐渐由个人业务向企业业务演化,企业即时通信的技术研究也是当今即时通信领域的研究热点。基于P2P的即时通信聚合了P2P和即时通信的各自有点,同原有的即时通信相比又有着自己的独特优势。本文详细阐述了基于P2P的即时通信技术的原理,并且通过对P2P和即时通信技术的详细了解和分析,结合目前P2P和即时通信技术发展现状,设计了一款基于P2P的即时通信系统。该系统是款混合型P2P网络模型,不需要对任何特定点的依赖性,这样减轻了C/S架构中服务器的负担。还针对P2P网络中,如何穿越NAT实现双向通信提出了自己的解决方法。在底层通信利用了异步非阻塞来缓解服务器端CPU压力,避免CPU空转。搭建了符合目前即时通信网络特性的模拟测试环境,在此环境中对本文所提出的模型进行充分的测试,并对测试过程中出现的问题进行详细的分析与论证。经测试,本系统已基本达到总体设计的要求,各个模块基本都能够正常运行。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
第一章引言  9-13
  1.1 课题相关背景  9-12
  1.2 研究意义  12
  1.3 本文的组织结构如下  12-13
第二章技术背景  13-37
  2.1 P2P 定义特点和分类  13-15
    2.1.1 P2P 定义  13
    2.1.2 P2P 的特点  13-14
    2.1.3 P2P 的分类  14-15
  2.2 即时通信的定义和应用优势  15-17
    2.2.1 即时通信定义  15-16
    2.2.2 即时通信的优势  16
    2.2.3 即时通信的主要应用  16-17
  2.3 P2P 的安全问题  17
  2.4 UNIX 操作系统简介  17-19
    2.4.1 UNIX 操作系统的起源和发展  17-18
    2.4.2 UNIX 操作系统的特点  18-19
  2.5 UNIX 网络结构及支持协议  19-22
    2.5.1 UNIX 网络分层结构  19-20
    2.5.2 UNIX 中运行的TCP/IP 协议  20-22
  2.6 用UNIX 平台构建Internet 网络环境  22-27
    2.6.1 UNIX 网络编程中的事件驱动  22-23
    2.6.2 TCP/IP 配置信息  23-25
    2.6.3 远程文件传输服务  25
    2.6.4 远程登录Telnet 服务  25-26
    2.6.5 UNIX 支持的网络文件系统  26-27
  2.7 系统设计中的关键技术——Epoll 架构  27-33
    2.7.1 Epoll 简介  27
    2.7.2 Epoll 优点  27-28
    2.7.3 Epoll 两种工作模式详解  28-29
    2.7.4 epoll 接口  29-30
    2.7.5 具体的实现步骤  30-31
    2.7.6 Linux 下EPOLL 测试效率  31-33
  2.8 系统设计中的关键技术——内网穿越  33-37
    2.8.1 节点情况分析  33-34
    2.8.2 本系统中内网穿越实现方法  34-37
第三章基于P2P 即时通信系统设计和功能分析  37-52
  3.1 系统需求分析  37-41
    3.1.1 系统功能需求  37-39
    3.1.2 系统用例图和过程分析  39-41
  3.2 系统总体设计  41-50
    3.2.1 系统网络模型架构设计  41-43
    3.2.2 系统拓扑结构  43-44
    3.2.3 系统结构  44
    3.2.4 系统流程图  44-46
    3.2.5 系统状态转换关系  46-48
    3.2.6 用户特点  48-49
    3.2.7 系统功能模块划分  49-50
  3.3 系统开发及运行环境分析  50-52
    3.3.1 系统开发环境  50
    3.3.2 系统运行环境  50-52
第四章系统详细设计与实现  52-68
  4.1 服务器群中的服务器说明  52
  4.2 登录控制服务器的关键模块实现  52-56
    4.2.1 登录控制服务器的主要功能  52
    4.2.2 登录控制服务器关键模块设计与实现  52-54
    4.2.3 用户状态变迁请求处理模块  54-56
  4.3 即时通信会话低详细设计与实现  56-63
    4.3.1 总体说明  56-57
    4.3.2 类图  57-63
  4.4 文件传输模块设计与实现  63-67
    4.4.1 功能说明  63
    4.4.2 详细设计与实现  63-67
  4.7 本章总结  67-68
第五章系统测试  68-73
  5.1 测试目的  68
  5.2 测试环境  68
  5.3 功能测试  68
  5.4 性能测试  68-72
    5.4.1 连接测试  69-71
    5.4.2 服务器负载压力测试  71-72
  5.5 错误测试（内存泄漏检查）  72
  5.6 本章小结  72-73
第六章结论与展望  73-75
  6.1 结论  73-74
    6.1.1 系统现状  73
    6.1.2 系统特色  73-74
  6.2 展望  74-75
致谢  75-76
参考文献  76-78

基于P2P的即时通信服务器设计与实现

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