基于消息傳遞的遠程桌面控制協(xié)議實現(xiàn)

1、基于消息傳遞的遠程桌面控制協(xié)議實現(xiàn)第22卷第2期NO.2Vo1.22內(nèi)江師范學院JOURNALOFNEIJIANGTEACHERSCOLLEGE?41?基于消息傳遞的遠程桌面控制協(xié)議實現(xiàn)王(1.內(nèi)江師范學院計算機與信息科學系,四川內(nèi)江641112;2.內(nèi)江師范學院網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用項目開發(fā)重點實驗室,四川內(nèi)江641112)摘要:簡要分析了現(xiàn)有消息傳遞工作模式.針對現(xiàn)有遠程控制協(xié)議消息傳遞低效,根據(jù)實際的需要設(shè)計出一種新穎的遠程控制協(xié)議.這種協(xié)議改變原有的工作模式,利用現(xiàn)有的技術(shù),彌補了這個不足.關(guān)鍵詞:消息傳遞;遠程桌面控制協(xié)議;工作模式中圖分類號:TP316文獻標識碼:A文章編號:16711785(2

2、007)020041051引言消息傳遞具有方便,高效,廉價,即時等優(yōu)點,當前的即時消息傳遞系統(tǒng)主要有兩種通信模型,對應(yīng)著兩種工作模式:客戶端一服務(wù)器(clientserver)工作模式和層對層(peertopeer)工作模式.目前的遠程桌面控制軟件比較多,一般跨平臺功能較差,消息傳遞不能保證高效,基于此設(shè)計了高效消息傳遞的遠程桌面控制協(xié)議,對傳統(tǒng)的桌面控制消息部分做了改進.在遠程桌面控制中,如果在屏幕未發(fā)生變化的時候,并不傳送數(shù)據(jù),這樣不僅減少了對服務(wù)器端的資源的占用,而且也減少了對網(wǎng)絡(luò)資源的占用.通常引起計算機屏幕變化的因素較多,可能是輸入信息引起的,也可能是程序運行引起的但在遠程桌面控制中

3、我們關(guān)心的屏幕變化主要由客戶端的輸入信息引起的,也就是通過鼠標和鍵盤輸入的信息.通常情況下輸入的鼠標和鍵盤消息驅(qū)動當前的屏幕圖像改變引.遠程桌面控制協(xié)議中連接初始化階段的消息傳輸過程如圖1所示.2系統(tǒng)消息定義對于系統(tǒng)運行時信息傳遞是關(guān)鍵的問題,為了很好區(qū)分信息究竟來自服務(wù)器還是來自客戶端.所以我們把系統(tǒng)中信息傳遞分為兩類:從客戶端到服務(wù)器為一類定義為publicfinalstaticbyteCLIENTTOSERVERMESSAGE一0;從服務(wù)密碼,一段接圖1協(xié)議中消息傳遞過程器到客戶端為一類定義為publicfinalstaticbyteSERVERToCLIENTMESSAGE一1.對于每

4、一類所傳遞的信息不一樣,所以分別給予了詳細定義.2.1從客戶端向服務(wù)器發(fā)送的消息2.1.1SETPIXELFORMAT消息客戶端向服務(wù)器發(fā)送的SETPIXELFORMAT消息說明了客戶端當前的屏幕像素格式,它的形式和服務(wù)器初始化消息中像素格式的表示方法基本一致.在實際的遠程監(jiān)控過程中.服務(wù)器和遠程的客戶機的顯示模式(分辨率以及收稿13期:20060920基金項目:內(nèi)江師范學院院級科研項目(06NZJ一5).作者簡介:王建(1975一),男,漢,四川仁壽人,內(nèi)江師范學院講師,碩士?42?內(nèi)江師范學院第22卷第2期每個像素數(shù)據(jù)所占的字節(jié)數(shù))很可能不一樣,這時以客戶端的顯示模式為準.當客戶端向服務(wù)器

5、端發(fā)送消息SETPIXELFORMAT消息時,服務(wù)器就按照這個消息中所規(guī)定的像素格式傳輸本機屏幕的像素數(shù)據(jù);當客戶端不向服務(wù)器發(fā)送該消息,說明客戶端可以接受服務(wù)器端當前已有的像素格式,這時服務(wù)器按照協(xié)議連接初始化所發(fā)送的消息來確定自己在圖像傳輸時采用的像素格式.SETPIXELFORMAT消息的格式如圖2所示.消息類型:客戶端所能接受的象素SETPIXELF0RMAT格式(形式和服務(wù)器端初始化消息中的一致)圖2SETPIXELFORMAT消息的格式2.1.2SETENCODINGS消息SETENCODINGS消息是服務(wù)器和客戶雙方進行圖像傳輸前進行編碼方法約定的消息,它用來通知服務(wù)器客戶端所能

6、接受的編碼方法,主要包括基本編碼方法(RAw一0),矩形復制編碼方法(COPYRECT一1),壓縮編碼方法和改進的壓縮編碼方法(RRE一2,CoRRE一4,HEXTILE一5,ZRLE一16).這個編碼約定的消息之所以是由客戶端發(fā)往服務(wù)器端(由客戶端提出編碼方法),主要原因是考慮到本人所設(shè)計的遠程監(jiān)控軟件是基于瘦客戶端結(jié)構(gòu)的.服務(wù)器的軟件部分能夠提供前面所述的全部6種編碼方法,客戶端的設(shè)備由于結(jié)構(gòu)和功能相對簡單,因此在有些情況下,不需要復雜的編碼方法,它可能只支持某一種編碼方法(如基本編碼方法).這時客戶端就通過SETENCODINGS消息使服務(wù)器了解它支持的編碼方法,在今后的圖像傳輸過程中,

7、服務(wù)器采用這種方法對屏幕矩形區(qū)域進行編碼.SETENCODINGS消息格式如圖3所示,編碼方法的代號如表1所示.消息類型(1byte):代表編碼方法的數(shù)值SETENCODINGS(1byte)圖3SETENCODINGS消息的格式表l編碼方法的代號碼方法的數(shù)值編碼方法0RAW編碼1COPYRECT編碼2RRE編碼4CORRE編碼5HEXTIIE編碼16ZRLE編碼2.1.3FRAMEBUFFERUPDATEREQUEST消息該消息用來通知服務(wù)器和客戶端所要刷新的屏幕顯示區(qū)域(由矩形左上角像素的坐標以及矩形的寬,高所確定的區(qū)域,通常為服務(wù)器端顯示器的全屏信息).在收到這個消息后,服務(wù)器將給客戶發(fā)

8、送FRAMEBUFFERUPDATE消息作為回應(yīng).通常情況下,服務(wù)器認為客戶的顯示緩存中保留了上一幀數(shù)據(jù)(刷新前)的完整狀態(tài),所以在對屏幕顯示刷新時,只對客戶發(fā)送顯示緩沖區(qū)中變化的部分.但是,在某些情況下(網(wǎng)絡(luò)傳輸中數(shù)據(jù)丟失),客戶端的顯示緩存中沒有保存上一幀數(shù)據(jù),此時,客戶發(fā)送FRAMEBUFFERUPDATEREQUEST消息中數(shù)據(jù)項INCREMENTAL的值為0,服務(wù)器收到這條消息后,就將整個屏幕的當前顯示狀態(tài)圖像完整地發(fā)送給客戶端.2.1.4KEYEVENT消息KEYEVENT消息中包含了遠程客戶的鍵盤命令信息,它是由客戶端的系統(tǒng)功能,是鍵盤上某個鍵的標準ASCII代碼.另外該消息中還

9、包括一個數(shù)據(jù)項表示鍵的按鍵狀態(tài).2.1.5POINTEREVENT消息POINTEREVENT消息中包含了遠程客戶的鼠標命令信息,它是由客戶端的表示鼠標系統(tǒng)功能調(diào)用得到,消息中有表示鼠標當前坐標位置及動作的數(shù)據(jù)項.2.1.6從客戶端向服務(wù)器發(fā)送的消息說明publicfinalstaticbyteSETPIXELFORMAT一0:publicfinalstaticbyteSETENC()DINGS一2:publicfinalstaticbyteFRAMEBUFFERUPDATEREQUEST一3:publicfinalstaticbyteKEYEVENT一4;publicfinalstaticb

10、ytePOINTEREVENT一5:publicfinalstaticbyteCLIENTCUTTEXT=6:publicfinalstaticbyteCLIENTTOSERVERMESSAGETYPE一127;publicfinalstaticStringSSETPIXELFORMAT一setpixelformat2007年4月王建:基于消息傳遞的遠程桌面控制協(xié)議實現(xiàn)?43?publicfinalstaticStringSSETENCODINGS一setencodings:publicfinalstaticStringSFRAMEBUFFERUPDATEREQUEST一framebuffer

11、updaterequestr.publicfinalstaticStringSKEYEVENT:keyevent:publicfinalstaticStringSPOINTEREVENT:pointerevent:publicfinalstaticStringSCLIENTCUTTEXT:clientcuttext:publicfinalstaticStringSCLIENTTOSERVERMESSAGETYPE一clienttoservermessagetyper,;2.2從服務(wù)器向客戶端發(fā)送的消息2.2.1FRAMEBUFFERUPDATE消息FRAMEBUFFERUPDATE消息是服務(wù)器

12、向客戶端發(fā)送的最主要的消息,它包含了一系列服務(wù)器屏幕矩形區(qū)域的像素數(shù)據(jù),客戶端根據(jù)這個消息中的像素數(shù)據(jù)填充自己顯示緩存中相應(yīng)的區(qū)域,從而形成客戶端顯示的一次刷新.為了減少服務(wù)器和客戶端在網(wǎng)上的數(shù)據(jù)傳輸量,服務(wù)器并不是一直不停地向客戶端發(fā)送圖像信息,只是當客戶端向服務(wù)器發(fā)送FRAMEBUFFERUPDATEREQUEST消息后,服務(wù)器認為客戶端向其發(fā)送了控制信息,使得服務(wù)器桌面當前的顯示狀態(tài)發(fā)生了變化,作為應(yīng)答,向客戶端發(fā)送包括一系列屏幕矩形區(qū)域的FRAMEBUFFERUPDATE消息.這種客戶端驅(qū)動機制減少了網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸量,節(jié)約了網(wǎng)絡(luò)帶寬.FRAMEBUFFERUPDATE消息的形式如圖4所

13、示.當矩形區(qū)域數(shù)據(jù)采用了RAW編碼方法后,這個區(qū)域的像素集合并沒有經(jīng)過任何形式的壓縮,它僅僅是矩形區(qū)域按照從左到右,從上到下的順序依次掃描編碼得到的,數(shù)據(jù)的總量為:像素格式矩形寬度矩形高度(字節(jié))當矩形區(qū)域數(shù)據(jù)采用了矩形復制編碼方法后,代表矩形區(qū)域所有像素的數(shù)據(jù)只有2個:矩形區(qū)域左上角的X坐標和y坐標【3.當矩形區(qū)域數(shù)據(jù)采用了壓縮編碼方法或改進壓縮編碼方法后,整個矩形區(qū)域被分成若干個小于或等于1616的子矩形區(qū)域.這些子矩形是按照對矩形進行由左到右,由上到下的順序劃分得到的.消息類型:服務(wù)器所要發(fā)矩形1矩形2矩形FRAMEBUFF送的矩形個數(shù)相關(guān)信息相關(guān)信息相關(guān)信息ERUPDATE矩形i的相關(guān)

14、信息:眶形矩形矩形i矩形矩形i矩形i經(jīng)過左上角x坐標左上角y坐標寬度高度締酚怯指辭節(jié)編碼后6勺j次據(jù)矩形i編碼方法的指示字節(jié)編碼方法的指示字節(jié)的數(shù)值所代表的編碼方法ORAW編碼1COPYRECT編碼2RRE編碼4C0RRE編碼5HEXTILE編碼16ZRLE編碼圖4FRAMEBUFFERUPDATE消息的形式2.2.2從服務(wù)器向客戶端發(fā)送的消息定義publicfinalstaticbyteFRAMEBUFFERUPDATE一0:publicfinalstaticbyteSETCOLOURMAPENTRIES=1:publicfinalstaticbyteBELL一2;publicfinalst

15、aticbyteSERVERCUTTEXT一3:publicfinalstaticbyteSERVERTOCLIENTMESSAGETYPE一127;publicfinalstaticStringSFRAMEBUFFERUPDATE一framebufferupdate;publicfinalstaticStringSSETCOLOURMAPENTRIES一setcolourmapentries:publicfinalstaticStringSBELL一bell:publicfinalstaticStringS.SERVER.CUT.TEXT:servercuttext:publicfinals

16、taticStringSSERVERTOCLIENTMESSAGETYPE一servertoclientmessagetyper;3主要消息格式3.1鼠標控制信息的格式定義(見表2)?44?內(nèi)江師范學院第22卷第2期表2鼠標控制信息的格式定義字節(jié)數(shù)描述1取值固定為5,用于標明該信息為鼠標控制信息鼠標按鍵狀態(tài)字節(jié):若某按鍵被按下則該位置1,否則為04鼠標事件位置的z坐標和Y坐標值3.2鍵盤控制信息的格式定義(見表3)表3鍵盤控制信息的格式定義字節(jié)數(shù)描述1取值固定為6,用于標明該信息為鍵盤控制信息1按鍵狀態(tài):按鍵被按下則置1,否則置0按鍵標識:使用XWindow系統(tǒng)的統(tǒng)一鍵盤定義!2在Keysym

17、定義中,常規(guī)按鍵(字母,數(shù)字,標點等)使用它們對應(yīng)的ASCII碼作為標識;對于其他按鍵,定義標識對照如表4所示.表4其他按鍵定義3.3圖像數(shù)據(jù)消息格式定義(見表5).表5圖像數(shù)據(jù)消息格式定義字節(jié)數(shù)描述圖像數(shù)據(jù)消息的類型號圖像矩形的像素信息:z坐標,Y坐標,寬度和高度像素矩陣的壓縮編碼方式像素矩陣數(shù)據(jù),N的大小由特定編碼方式及圖像大小決定4消息傳送的大概過程該系統(tǒng)和其它遠程桌面控制系統(tǒng)相同,一樣都具有網(wǎng)絡(luò)計算能力,它們的不同之處就在于,該系統(tǒng)的設(shè)計重點是與平臺無關(guān)的特性.因此,我的設(shè)計目標就是盡可能兼容各類計算機硬件和各種操作系統(tǒng).在計算機硬件系統(tǒng)方面有大型機,工作站和PC,Mac等;在操作系統(tǒng)

18、方面有Windows系列,Unix系列,Linux系列以及SunSolaris系列等系統(tǒng).鑒于設(shè)計目標,在設(shè)計該系統(tǒng)時遵循下列兩條原則:支持最廣泛使用的終端設(shè)備;不依賴特定操作系統(tǒng)的特定服務(wù)或接口.基于上述原則,設(shè)計出系統(tǒng)的模型如圖5所示.該模型包括兩部分:被控制的服務(wù)器,遠程控制客戶端.兩者之間通過與平臺無關(guān)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議交換信息.模型中的消息有兩種:客戶端發(fā)向服務(wù)器的控制信息,鍵盤控制信息和鼠標控制信息;服務(wù)器發(fā)向客戶端的圖像數(shù)據(jù),服務(wù)器屏幕上的顯示信息.下面分別介紹兩類信息的作用.圖5系統(tǒng)的模型客戶端發(fā)向服務(wù)器的控制信息,計算機使用者通過操作客戶端機器來達到控制服務(wù)端機器.控制信息承載客戶端

19、對服務(wù)器的操作指令.服務(wù)器在接收到控制信息之后,調(diào)用系統(tǒng)服務(wù)完成相應(yīng)操作.控制信息的最初觸發(fā)源是客戶端的終端設(shè)備(鍵盤,鼠標),當客戶端接收到本地終端設(shè)備對服務(wù)器的操作指令后,根據(jù)指令性質(zhì)的不同,按下述數(shù)據(jù)格式傳送給服務(wù)器.鼠標控制指令,鼠標動作涉及兩個方面:鼠標單擊位置(以一對相對于屏幕左上角的坐標值表示)和鼠標按鍵事件(左鍵單擊,右鍵單擊等).因此被傳送的鼠標控制信息至少應(yīng)包括位置信息和按鍵信息.鍵盤控制指令,鍵盤動作涉及兩個方面:動作相關(guān)按鍵和按鍵狀態(tài)(按下,釋放).因此被傳送的鍵盤控制指令至少應(yīng)包括按鍵信息和按鍵狀態(tài)信息.圖像數(shù)據(jù)是服務(wù)器工作狀況的反映,因此,也就負責對用戶控制命令的回

20、饋,客戶端在接收到圖像數(shù)據(jù)之后在本地監(jiān)視器重新繪制,這樣服務(wù)器的工作狀況就在客戶端實時再現(xiàn).圖像數(shù)據(jù)并不繼承特定操作系統(tǒng)所定義的窗體概念,而是基于更底層的屏幕像素矩陣觀點l4.圖像數(shù)據(jù)的最基本單位是矩形,即在監(jiān)視器上可顯示出的一個矩形區(qū)域的像素集合.服務(wù)器只發(fā)送最近更新過的矩形區(qū)域的圖像數(shù)據(jù),這樣可以在一定程度上減少網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量,提高系統(tǒng)效率.此外,應(yīng)用多種高效率的圖像壓縮編碼,盡量減少數(shù)據(jù)傳輸量.2007年4月王建:基于消息傳遞的遠程桌面控制協(xié)議實現(xiàn)?45?5小結(jié)本文主要是圍繞信號機制,消息傳遞來展開.所設(shè)計的遠程桌面控制協(xié)議是靠服務(wù)器和客戶端一系列的消息傳遞來完成的,整個消息傳遞過程

21、可以分為初始化階段和正常數(shù)據(jù)交換階段.參考文獻1PeiJ,HanJ,MortazaviB.Prefixspan:miningsequentialpatternsefficientlybyprefixprojectedpatterngrowthJ.DataEngineering,2001,8(4):215-224.2梁飛蝶,李錦濤.瘦客戶計算應(yīng)用協(xié)議中遠程顯示機制的比較J.計算機工程與應(yīng)用,2004,(21):135137.3常永昌,馮新喜,王芳.一種遠程控制軟件的設(shè)計與實現(xiàn)J.計算機應(yīng)用,2003,23(3):127128.4王宇宙,趙宗濤.遠程控制軟件安全設(shè)計與實現(xiàn)J.計算機應(yīng)用.2003,

22、23(6):265266.RealizationoftheRemoteDesktopControlProtocolBasedonMessageTransmissionWANGJian(1.DepartmentofComputerandInformationScience,NeijiangTeachersCollege;Neijiang,Sichuan64112,China;2.KeyLaboratoryof,Project;NeijiangTeachersCollege,Neijiang,Sichuan641112,China)Abstract:Theworkmodesofmessagetransmissionareanalyzedbriefly.Toavoidthedeficiencythatthecurrentmessagetransmissionofremotedesktopcontrolprotocolcannotrapidlytransmit,theremotedesktopcontrolprotocolisdesignedaccordingtOactualneed.Itchangestheformerworkmodeusingcurrenttechniques.Keywor