基于AJAX、WebService和SIP協(xié)議的異步通信機(jī)制研究

1、    基于ajax、webservice和sip協(xié)議的異步通信機(jī)制研究    徐偉摘 要：http協(xié)議是一種無(wú)狀態(tài)的通訊協(xié)議，適用于一次性的同步傳輸。但許多應(yīng)用場(chǎng)景（如web聊天室、web phone）需要使用持續(xù)性的同步傳輸，針對(duì)此問(wèn)題，采用ajax技術(shù)搭配sip協(xié)議，讓客戶端與服務(wù)器維持一定的持續(xù)性作用狀態(tài)，而服務(wù)器端程序則采用異步呼叫技術(shù)，呼叫以sip協(xié)議為基礎(chǔ)構(gòu)建的web service，如此處理可以大幅提升服務(wù)器端程序?qū)τ脩舻捻憫?yīng)速度，并提升網(wǎng)站負(fù)載能力。關(guān)鍵詞：互聯(lián)網(wǎng) 異步通信 信息安全：tp311 ：a ：1672-3791（2017）0

2、2（b）-0021-03互聯(lián)網(wǎng)飛速發(fā)展，提供的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)也越來(lái)越多。而在眾多的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)中，即時(shí)通訊又成為了使用最廣、影響最大、運(yùn)營(yíng)最成功的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)之一。盡管如此，網(wǎng)頁(yè)聊天室仍有其生存空間，原因在于網(wǎng)頁(yè)聊天室是具有主題性的，特定群體會(huì)在特定聊天室中討論相關(guān)話題，適合陌生人之間交流，而實(shí)時(shí)通訊軟件則是用以維系已有的人際關(guān)系。但在技術(shù)層面，網(wǎng)頁(yè)聊天室無(wú)法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)通訊軟件的主動(dòng)推送（push）機(jī)制，所有客戶端都會(huì)以輪詢機(jī)制和服務(wù)器進(jìn)行通信，網(wǎng)站主機(jī)收到輪詢的請(qǐng)求會(huì)推送整個(gè)網(wǎng)頁(yè)到客戶端，導(dǎo)致網(wǎng)站服務(wù)器負(fù)載過(guò)重，且客戶端將因?yàn)榫W(wǎng)站負(fù)載過(guò)大，響應(yīng)速度變慢而產(chǎn)生信息傳遞停滯現(xiàn)象?；赼jax、web servi

3、ce和sip協(xié)議建立web接口的端對(duì)端異步通信機(jī)制可以解決此類問(wèn)題。1 相關(guān)理論與技術(shù)通過(guò)采用ajax及sip通訊協(xié)議，設(shè)計(jì)一個(gè)web service并以web為接口的端對(duì)端異步通信實(shí)例，闡釋web service雙向通訊的建構(gòu)方式，同時(shí)對(duì)ajax技術(shù)、sip通訊協(xié)議的原理與應(yīng)用作簡(jiǎn)要介紹。1.1 web service雙向通信機(jī)制如圖1所示1，建立client/server雙向通信的松散連接及緊密連接架構(gòu)，web service雙向通信包含了一個(gè)client的主動(dòng)請(qǐng)求和一個(gè)server端的前項(xiàng)式push或事件通知。這是從服務(wù)互動(dòng)的觀點(diǎn)來(lái)設(shè)計(jì)的，最少會(huì)包含這3種型態(tài)，而每一個(gè)端點(diǎn)都像這樣具備c

4、lient與server的功能設(shè)計(jì)。（1）type i是一個(gè)常見(jiàn)的單向web service交互式樣板；rc：表示client端初始化一個(gè)請(qǐng)求，這個(gè)請(qǐng)求可以接收響應(yīng)或是不需要響應(yīng)。（2）type ii是一個(gè)server to client的異步reply與event notification的交互式樣板，實(shí)際上異步reply常被塑造成event notification的模式，有ack就響應(yīng)，否則就是notification；es：表示server的事件通知，可以要求具有ack的響應(yīng)，也可以是一個(gè)事件通知。（3）type iii與type i相反；rs：表示server端初始化一個(gè)請(qǐng)求，這個(gè)請(qǐng)

5、求可以接收響應(yīng)或是不需要響應(yīng)。圖1中實(shí)心的箭頭是初始化請(qǐng)求，虛線則是選擇性的信息響應(yīng)，type i server必須提供適當(dāng)?shù)膚sdl，通過(guò)soap傳遞給client來(lái)使用，type ii 和type iii在client必須提供適當(dāng)?shù)膚sdl，通過(guò)soap傳遞給server來(lái)使用，而web service代理人需同時(shí)具備typeitypeiii的行為能力，在一個(gè)web service的端點(diǎn)中同時(shí)存在client/server的角色時(shí)就會(huì)出現(xiàn)狀態(tài)協(xié)調(diào)性的問(wèn)題，如果協(xié)調(diào)性出現(xiàn)問(wèn)題就會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤，傳統(tǒng)wsdl是one-way方式，要實(shí)現(xiàn)web service雙向通信就要做動(dòng)態(tài)的設(shè)計(jì)。1.2 ajax

6、技術(shù)ajax的全名為asynchronous javascript and xml，是javascript及xml等技術(shù)的結(jié)合體，另外ajax也包含瀏覽器端如何呼叫服務(wù)器端web service的http request技術(shù)3。從ajax全名的字義中可以了解，ajax就是異步的javascript與xml，它突破了傳統(tǒng)網(wǎng)頁(yè)開(kāi)發(fā)技術(shù)的限制，使得網(wǎng)頁(yè)更具互動(dòng)性。1.3 sip通訊協(xié)議的原理與應(yīng)用sip是一個(gè)應(yīng)用層的控制通訊協(xié)議，可以建立、修改或結(jié)束多媒體聯(lián)機(jī)4。以osi定義的網(wǎng)絡(luò)七層來(lái)分類，sip應(yīng)該屬于會(huì)話層，但是也有人將其歸類在廣義的應(yīng)用層。sip目前共定義九大邏輯組件5，因該文僅使用到pro

7、xy server這個(gè)組件，利用該組件的原理，將該組件的部分功能設(shè)計(jì)成web service。proxy server是一個(gè)中介組件，同時(shí)具有server 與client的雙重角色，相當(dāng)于h.323中的gatekeeper，通常sip user agent發(fā)出請(qǐng)求時(shí)并不知道對(duì)方的地址，需要proxy server從中協(xié)助，當(dāng)proxy server無(wú)法取得sip user agent所要求的聯(lián)機(jī)對(duì)象的地址時(shí)，proxy server會(huì)通過(guò)預(yù)設(shè)的路由選擇方式轉(zhuǎn)送給其他proxy server代為解析，此時(shí)轉(zhuǎn)送請(qǐng)求的proxy server便會(huì)成為client端。如圖2所示，以invite為例，假

8、設(shè)smith要用sip phone 與john通話，首先smith與john的sip phone要先分別向各自的sip proxy注冊(cè)，接著smtih的sip phone發(fā)出 invite request，其中invite request中會(huì)有幾個(gè)標(biāo)頭字段：via、to、from、call-id、cseq、contact、max-forward、content-type、content-length。因?yàn)閟mith的sip phone并不知道john的地址或是john所注冊(cè)的sip proxy地址，smith會(huì)將invite request送到自己所注冊(cè)的sip proxy（smiths pr

9、oxy），smiths proxy會(huì)回傳100（trying）給smith的sip phone，100 （trying）表示proxy已經(jīng)收到并處理invite request，而smiths proxy會(huì)根據(jù)ip或是域名找到j(luò)ohn的sip phone所注冊(cè)的proxy，在把invite request傳送出去之前，smiths proxy會(huì)先將自己的地址填在via字段，加到invite request 的標(biāo)頭，然后送到j(luò)ohn的sip phone所注冊(cè)的proxy （johns proxy），而johns proxy則會(huì)在收到invite 訊息后回傳100（trying）給smiths p

10、roxy，表示已經(jīng)收到并處理invite request，此時(shí)johns proxy會(huì)查詢數(shù)據(jù)庫(kù)，找到j(luò)ohn目前所在的ip 地址，之后johns proxy會(huì)將自己的地址填在via 字段，加到invite request的標(biāo)頭并將invite request傳送給john的sip phone。在收到invite 信息后，john的sip phone 會(huì)進(jìn)入ringing的狀態(tài)，并依照先前所紀(jì)錄的via字段，依照路徑回傳180（ringing）訊息給smith的sip phone并告知john有來(lái)電。當(dāng)smith的sip phone收到180 （ringing）信息后，可以顯示某些信息并等待j

11、ohn接起電話，若john接起電話，表示john允許建立聯(lián)機(jī)，john的sip phone響應(yīng)200（ok）信息給smith的sip phone，而200（ok）的訊息中，可以攜帶john希望建立rtp 封包聯(lián)機(jī)的相關(guān)信息和參數(shù)（ip 地址與port）的sdp給smith，其中sdp是附加在sip message后面。此時(shí)smith的sip phone因應(yīng)200（ok）的信息響應(yīng)ack 給john的sip phone，兩端sip聯(lián)機(jī)就算是建立完成，此時(shí)便可以利用之前message所攜帶的sdp里的相關(guān)參數(shù)，開(kāi)始傳輸rtp 封包。若john拒絕受話，則john的sip phone就會(huì)傳送一個(gè)ca

12、ncel訊息給smith的sip phone。 2 結(jié)語(yǔ)過(guò)去在瀏覽器上運(yùn)行需要單向、雙向，全雙工、半雙工的服務(wù)（如聊天室、語(yǔ)音通話、視訊等）都存在一些問(wèn)題，網(wǎng)頁(yè)聊天室采用共通的session或全局變量來(lái)達(dá)成信號(hào)溝通的目的，而瀏覽器也會(huì)定時(shí)postback，造成client端瀏覽器換頁(yè)的動(dòng)作產(chǎn)生，也會(huì)存在一些session中斷或是無(wú)法清除的問(wèn)題，對(duì)于實(shí)時(shí)的訊號(hào)交換是一個(gè)瓶頸，許多運(yùn)行順暢的語(yǔ)音或視訊軟件，都是以active x或是applet的組件嵌入方式安裝在client端瀏覽器中，運(yùn)用了ajax的方式呼叫callback機(jī)制后，尋找可用的web service，結(jié)合sip通信協(xié)議，讓信息或軟

13、件可以快速地組合出新的服務(wù)，也可以達(dá)到信號(hào)實(shí)時(shí)交換的需求，另外提供了一種快速開(kāi)發(fā)以瀏覽器為用戶端軟件系統(tǒng)的新方式，而client瀏覽器不再需要一直進(jìn)行更新網(wǎng)頁(yè)的動(dòng)作，也不需要嵌入任何組件，這對(duì)目前很多使用者因嵌入不明組件造成中毒或是黑客入侵，有實(shí)質(zhì)上的幫助，提高信息安全的防護(hù)。參考文獻(xiàn)1 zhensheng wu.a way of using web service by ajaxc/proceedings of 2008 international symposium on distributed computing and applications for business engineering and science.2005.2 wu chou，feng liu.web service for tele-communicationc/proceedings of the advanced international conference on telecommunications and international co