（计算机应用技术专业论文）基于短消息网关的应用研究.pdf

基于短消息网关的应用研究 研究生陈伟鹏 计算机应用专业 指导教师罗万伯 随着国内移动用户数量的爆炸性增长，作为一种廉价而有效通信手段的 移动短消息业务也在蓬勃发展。由于运营商所采用的通信协议存在差异，无 法互通短消息，导致移动业务提供商开展各项业务受到限制，加上市场上对 于各种移动增殖服务的强大需求，使得具备多重功能、安全可靠的短消息网 关成为人们研究的热点。 根据短消息网关的基本原理，结合中国移动和中国联通等通信运营商的 通信协议，如c m p p 、s g i p 以及s m p p ，进行系统的阐述和分析。对如何构造一 个短消息网关应用平台进行初步的研究，并应用于实际的短消息网关项目( 大 庆石油管理局的短消息网关的应用实现) f o r i s l g 。论文将短消息基本 原理和项目f o r i s m g 相结合，针对短消息网关的可用性和町行性进行探讨， 总结出其体系结构。 论文首先介绍目前短消息应用通信协议和相关的基本理论概念，并提出 如今市场上所存在问题短消息的“互联互通”。 然后，介绍短消息网关的基本原理，从宏观上分析其体系结构、功能、 业务流程，以及相关的性能技术要求。根据项目f o r i s m g ，重点分析其具体 功能模型设计和业务模型设计，以及f o r - i s m g 中的项目总体设计，尤其是系 统中通信使用到的通信模块设计。论文的工作是围绕着f o r - i s g 底层功能模 块的设计与实现而展开，通过分析其底层内核的结构和原理，全面采用面向 对象的程序设计方法，完成了f o r - i s m g 功能模块c o n n e c t i o n a g e n t 、 p a c k a g e s e r v e r 、s t o r e s e r v e r 的设计与丌发，重点阐述其中的算法思想。 论文对目前短消息网关安全应用研究进行初步的探讨，并结合目前常用 的信息安全技术，如伪随机数、散列函数、身份认证机制、a e s 以及数字签名， 进行全面的研究，并部分应用于f o r i s m g 中。同时论文还为进一步提高 f o r i s 1 6 的安全性，保障短消息用户的信息，作了较全面的研究，并初步提 出了采用身份认证、a e s 以及数字签名技术，来完善f o r i s m g 安全的安全机 制设计思路。 最后，论文分析了目前国内的短消息通信机制，指出其中潜藏的安全隐 患，并提出了解决方法。 关键词：短消息通信协议网关通信队列安全机制 a p p l i c a t i o na n dr e s e a r c hb a s e d o ni s m g m a j o rc o m p u t e ra p p l i c a t i o n s t u d e n tc h e r tw e i p e n ga d v is o rl u ow a n b o f o l l o w i n gt h ee x p l o s i v ei n c r e a s i n gn u m b e ro ft h em o b i l ep h o n eu s e r s i nc h i n a ，m o b i l es m sw h i c hi sac h e a pa n de f f e c t i v em e t h o d ，i sa l s o i n r i s i n gd e v e l o p m e n t b e c a u s eo ft h ed i f f e r e n tc o m m u n i c a t i v e p r o t o c o l su s e db yc o m m u n i c a t i r ep r o v i d e r s ，t h e yc a nn o tc o m m u n i c a t e w i t he a c ho t h e rb yt h es h o r tm e s s a g e 。w h i c hb r i n g i n ga b o u tt h e1 i m i t t ot h em o b il es e r v i c ep r o v i d e r st od e v e l o pt h e i rs e r v i c e s w h a ti sm o r e ， t h e r ei sas t r o n gn e e di nt h ef i e l do fa 1 1k i n d so fm o b i l ei n c r e a s i n g v a l u es e r v i c e s s oi t i si s m gt h a ti so fm a n yf u n c t i o n s s e c u r i t ya n d r e l l a b l em a k ep e o p l er e s e a r c ht h i sh o tp o i n t t h i sd i s s e r t a ti o ni sa c c o r d i n gt ot h eb a s i ce l e m e n t so fi s m ga n d c o m b i n i n gt h ec o m m u n i c a t i r ep r o t o c o l so ft h ec o m m u n i c a t i v ep r o v i d e r s s u c ha st h ec h i n am o b il ea n dt h ec h i n au n i c o ma n ds oo n ，a n dt h e s e c o m m u n i c a t i v ep r o t o c o l sc o n s i s to fc m p p 。s g i pa n ds p p t h e r ei s p r e l i m i n a r yr e s e a r c hi nh o wt oc o n s t r u c ti s m ga p p l i c a t i o np l a t f o r mi n t h i sd i s s e r t a t i o n i na d d i t i o nt h e s ee l e m e n t sh a v eb e e na p p l l e do ni s m g p r o j e c ti m p l e m e n t e di nt h eo a o i n gp e t r o l e u ma d m i n i s t r a t i o nb u r e a u a n d t h en a m eo ft h ep r o j e c ti sf o r i s m g l i n k i n gt h eb a s i ci s m ge l e m e n t s t h ep r o j e c tf o r i s m g ，t h ed i s s e r t a t i o nd i s c u s st h eu s a b i l i t ya n d f e a s i b i l i t yo fi s m g ，a n ds u mu pi t ss y s t e m a t i cs t r u c t u r e a tf i r s t t h ed i s s e r t a t i o nh a s i n t r o d u c e d t h e c u r r e n t c o m m u n i c a t i o np r o t o c o l so fs h o r tm e s s a g ei nt h e o r y ，a n db r o u g h tf o r w a r d ap r o b l e m ，h o wt ou s es h o r tm e s s a g et oc o m m u n i c a t eb e t w e e nd if f e r e n t c o m m u n i c a t i v ep r o v i d e r s ，h a v ec o m eo u ti nm a r k e t s e c o n d l y ，t h eb a s i ce l e m e n t sa n dc o n c e p t i o n so f i s m gh a v eb e e n p r e s e n t e d a n dt h ed i s s e r t a t i o nh a sa n a l y z e dt h es y s t e m a t i cs t r u c t u r e ， i f u n c t i o n s ，o p e r a t i o n sa n ds o m e t h i n ga b o u tt e c h n i c a ld e m a n d b a s eo n f o r i s m g p r o j e c t b a s e do nt h e d e v e l o p i n g i nf o r i s m g ，t h i s d i s s e r t a t i o np u te m p h a s i so na n a l y s i so ft h e r e o fp a r t i c u l a rf u n c t i o n a n do p e r a t i o nm o d e ld e s i g n f u r t h e rm o r ei th a sa n a l y z e dt h ew h o l e p r o j e c td e s i g no ff o r i s m ge s p e c i a l l yi nt h ec o m m u n i c a t i v em o d e l si n t h es y s t e m b yi t ss t r u c t u r ea n de l e m e n t so ft h es u b s t r a t ek e r n e lh a v e b e e na n a l y z e d ，t h ed i s s e r t a t i o nf i n s h e dd e s i g na n dd e v e l o p m e n to f f u n c t i o nm o d e l si n f o r i s m g ， f o r e x a m p l ec o n n e c t i o n a g e n t ， p a c k a g e s e r v e ra n ds t o r e s e r v e r t h ei d e ao fa r i t h m e t i ci nt h e s ef u n c t ，i o n m o d e l sh a sb e e ns t r e s s e da n de x p a t i a t e d t h i r d l y ，t h ed i s s e r t a t i o nh a sd o n ee l e m e n t a r yr e s e a r c h i n g i n s e c u r i t ya n da p p l i c a t i o no ft h ec u r r e n ti s m g a n du s i n gw i t hu s u a l i n f o r m a t i o ns e c u r i t yt e c h n o l o g ys u c ha sf a k ed i c e yn u m b e r ，h a s h f u n c t i o n ，i d e n t i t ya u t h e n t i c a t i o n ，a e sa n dd i g i t a ls i g n a t u r e ，i th a v e c a r r i e dt h r o u g hc o m p r e h e n s i v er e s e a r c ha n da p p l i e dp a r t i a lt e c h n o l o g y t of o r i s m g i no r d e rt oi m p r o v et h es e c u r it yo fg a t e w a ys y s t e mf u r t h e r a n de n s u r et h ei n f o r m a t i o no fs h o r tm e s s a g ec u s t o m s ，i th a sa n a l y z e d r o u n d l y ，a n dp u tf o r w a r dan e wd e s i g ni na m e l i o r a t i n gt h e s e c u r e p e r f o r m a n c eo ff o r i s m g f i n a l i y ，i th a sa n a l y z e dt h es h o r tm e s s a g ec o m m u n i c a t i v em e c h a n i s m i nc h i n a ，i nw h i c ht h ep o t e n t i a ls e c u r eq u e s t i o n sh a v eb e e np o i n t e d o u t ，a n db r o u g h tf o r w a r das e t t l e m e n tt od e a lw i t ht h e s e k e y w o r d s ： s h o r t m e s s a g e ，g a t e w a y ， c o m m u n i c a t i o n p r o t o c o l ， c o m m u n i c a t i o nq u e u e ，s e c u r i t ym e c h a n is m 1 绪论 现在的社会正处于信息爆炸的时代，人与人之间的信息交流成为生活必不 可少的一个组成部分。如今的科学技术尤其是计算机和通信技术的飞速发展， 使得短消息成为人们沟通的一个经济、便捷的载体。但要在保留原有通信机制 的条件下，实现无障碍的短消息联系，就必须一个中介短消息网关。 1 1 研究背景 移动短消息业务正在蓬勃发展中，诸如中国移动、联通、中国电信等都在 各自的移动平台上提供了短消息业务。但由于各自所采用的通信协议存在着差 异，无法互通短消息。这样的结果导致移动业务提供商开展各项业务受到限制， 为此，以“互联互通”为目的的短消息综合网关成为目前市场迫切的需要。而 作为一个综合的、可扩充的短消息互联互通网关系统，主要功能包括有短消息 中心互联网关、内容提供商c p ( c o n t e n tp r o v i d e r ) 服务提供商s p ( s e r v i c e p r o v i d e r ) 业务接入网关，以及与固网的短消息互联网关、移动短消息互联网 关和内部业务接入网关等等。同时，综合网关还要求具备大容量处理能力、高 可靠性、灵活的路由、计费功能、流量控制，支持各种广义的s p 互连等。 1 1 1 短消息在国外的发展状况 国外的短消息业务已经开展得非常成熟了，尤其是在欧洲，短消息业务是 电信运营商的一个重要收入来源。例如，在西欧，人们每个月大概要发出超过 5 0 亿条短消息，也就是平均每位手机用户每月要发出超过2 5 条短消息。而欧 洲主要的无线运营商，像德国电信每月就要处理超过3 亿条的短消息，这个数 字还以每月超过1 0 的幅度在增长。在一些北欧国家，手机用户每月的话费账 单上，差不多有5 0 出自短消息服务。 四川大学硕十学伊论文 1 1 2 短消息在中国的发展状况 在我国，随着移动互联网时代的到来，短消息服务也呈现出蓬勃生机。 移动数据业务成为运营商的重要收入来源，移动互联网用户数量大幅度增长， 比较著名的有中国移动推出的“动感地带”。 统计显示，在北京申奥成功的那天，就北京地区短消息业务量就已经超过 1 0 0 0 万条4 , 时。而在2 0 0 5 年的夏天，湖南卫视举办的“超级女生”总决赛， 仅仅李字春和周笔畅两名选手所获得的短消息支持就已经超过七千万条。如 今的短消息已经成为国内人们日常的生活的生活的一部分，这无论是在通讯、 娱乐，还是各种移动业务服务都得到很好的体现。 1 2 课题来源 本课题来源于实现短消息在中国移动、中国联通、中国电信三大运营商以 及运营商问的互联互通，具体应用在大庆市石油管理局。这是由于大庆市没有 具体的通信运营商，具体的固定电话和移动电话、小灵通都是有大庆石油管理 局统一管理，因此迫切需要一个能提供为中国联通、中国移动、中国电信之白】 短消息互通，以及可以作为各种综合业务提供商的短消息网关，来解决相关的 短消息业务问题。 1 3 研究内容与目标 现在短消息服务的使用越来越广泛，除了基本的点对点短消息通信以外， 利用短消息功能网关实现服务内容提供已经成为短消息服务的主要功能之 一。对于服务提供商来说，传统的实现方式是基于成熟的计算机平台和互联 网技术，对于最终用户来说，移动平台的运行网络是基于全球移动通讯系统 g s m ( g l o b a ls y s t e mf o rm o b i l ec o m m u n i c a t i o n s ) 、码分多址c d m a ( c o d e d i v i s i o nm u l t i p l ea c c e s s ) 等移动网络，两种平台及网络所依赖的技术和 标准是不同的。所以从技术角度讲，需要存在一个平台将两端的不同环境连 四川大学硕士学伊论文 接和转换，一般情况，是短消息中心s m s c ( s h o r tm e s s a g es e r v i c ec e n t e r ) 扮演这个角色。但是出于通用性的考虑，s m s c 提供给计算机网络的信息只能 是短消息的一种客观反应，其他系统只能从s m s c 获取短消息本身，而对消息 本身所代表的特殊含义系统只能靠不同的约定或协议来对短消息内容本身进 行解析。 当然从服务提供商来看，利用成熟的互联网技术成本是最小的，而互联网 技术使用的通信协议是h t t p ，所以存在一个平台能够对从s m s c 获取的请 求短消息进行解析，并转化为h t t p 请求；反过来，将h t t p 应答结果解析为 与s m s c 通信协议所约定的格式发送给s m s c ，由于s m s c 提交给移动用户，而 短消息网关正是一个在s m s c 和h t t ps e r v e r 之间完成上述功能的一个转换器。 不但如此，如今国内同时存在着数个运营商如：中国移动、中国联通、中 国电信、中国网通。各个运营商使用的通信协议都有差别，因此通过短消息网 关实现短信的“互联互通”也就是本文研究的内容与目标。 1 4 论文组织结构 本论文内容安排如下： 第一章介绍短消息出现的意义和且前国内外的短消息的发展状况，初步阐 述了短消息网关产生根源。 第二章介绍短消息服务与短消息网关的相关理论，以及所涉及到通信协 议。 第三章介绍短消息网关在工程项目应用研究的设计思想。 第四章介绍基于f o r - i s m g 底层核心摸块的详细设计。 第五章介绍f o r i s m g 在信息安全方面的研究，并对目前使用的，以及计 划使用信息安全技术进行分析。 第六章对总结论文中的短消息网关所涉及的各个方面，并指出目前国内的 短消息通信所存在的缺陷，明确下一步应该采取改进方法。 婴! ! ! 盔兰竺主竺丝苎 1 5 论文完成的工作 论文是基于f o r i s m g 在大庆石油管理局具体应用，进行理论和实际工程 项目的分析研究。参与f o r i s m g 编码开发工作，主要工作部分是f o r i s m g 的底层核心功能模块的实现，包括有c o n n e c t i o n a g e n t 连接代理部分、 p a c k a g e s e r v e r 业务处理部分，以及s t o r e s e r v e r 业务处理的具体设计与编码、 功能测试等。在保障系统安全方面，实现了伪随机数和m d 5 散列函数于 f o r i s m g 的应用，并为了提高系统的安全级别，计划增加身份认证、a e s 加 密以及数字签名技术。最后，论文总结出目前国内短消息通信的安全隐患， 提出改进的途径。 四川犬学硕士学伊论文 2 短消息服务与短消息网关 现在，人们正享受着质优价廉的短消息服务，但往往会忽视实现这种服务 的原理，以及短消息网关对这种服务的支持。 2 1 基本概念 短消息服务与短消息网关是一对密切相关的概念，短消息网关为短消息服 务提供了支持，而短消息服务又丰富了短消息网关的内容。 2 1 1 短消息服务 短消息服务s m s ( s h o r tm e s s a g i n gs e r v i c e ) ，这个专业术语最早出现在 2 0 世纪8 0 年代初期，可是一直到了2 0 世纪9 0 年代初期才开始应用到市场中， 其后就保持着爆炸性的增长趋势，它可以通过手机等移动设备发送各种类型的 消息。短消息服务业务与话音传输及传真一样同为g s m 数字蜂窝移动通信网络 提供的主要通信业务，是一种在移动网络上传送简短消息的无线应用，它可以 通过短消息业务中心完成短消息的存储和转发过程。世界上第一条短消息是 1 9 9 2 年在英国v o d a f o n e 的g s m 网络上通过p c 发送到移动电话m 【2 】。 2 1 2 短消息网关 互联网信息资源站实体与6 s m 通信系统短消息中心之间接口网关系统，简 称为短消息网关i s m g ( i n t e n e ts h o r tm e s s a g eg a t e w a y ) ，它是指将互联网信 息资源站实体与移动短消息中心互联，采用i n t e r n e t 联网的技术，实现手机 用户以在线或离线方式通过互联网或手机短消息等方式进行个性化信息定制， 然后所定制的信息按照用户的需求通过短消息的形式发给用户的一套短消息 增值应用平台“。 婴! ! ! 盔竺堡主兰竺丝兰 2 2 短消息运营 在国内，短消息的运营主要由几大通信运营商负责，他们分别是中国移动、 中国联通以及中国电信，而且在短消息的应用方面都有各自的计划方案，而且 各自短消息通信协议也各有不同。 2 2 1 移动梦网 面对如此潜力巨大的短消息市场，中国移动率先走出运营商的传统定格， 提出“移动梦网”计划，向众多的内容应用服务提供商提供一个基于短消息 系统的强大接入网络平台和全面的网络服务。并将现有的无线应用协议w a p ( w i r e l e s sa p p l i c a t i o np r o t o c 0 1 ) 平台、短消息平台向其各合作伙伴开放， 以“一点接入，全国服务”为目标，升级和完善计费系统，向合作伙伴提供 一个全面服务的网络。移动梦网全国级的短消息增值平台结构如图2 一l 所示。 图2 - i 全国级的短消息增值平台结构 图2 1 中所描述的结构是一个五层平面框架。处于最上层的是信息源提 供者，例如是各个网上信息内容服务商i c p ( 为上网用户提供包括新闻、娱乐、 四川大学硕十学何论文 购物等方面的信息) ，它们分别接入到各省大区的i s m g 。第二层足因特网的 短消息网关平面，即各省大区i s m g 形成的网关平面，i s m g 之间进行互联， 实现短消息的全网服务。第三层是各地的短消息中心平面，由各地负责各种 业务的短消息实体构成。第四层是短消息的信令网关s s 7 ( s i g n a l i n gs y s t e m # 7 ) 接入平面，负责各个短消息的s s 7 信令接入。最后一层是p l m n 网，移动 用户通过p l m n 接入到短消息平台。 中国移动的短消息网络组织结构与中国电信和中国网通有很大差别，移动 短消息中心直接连接到信令网，短消息通过信令网传送，短消息中心呈网状 互联结构。移动短消息网关分为梦网短消息网关和互联短消息网关，梦网短 消息网关主要负责与i c p 互联，互联短消息网关负责与其他运营商互联互通。 中国移动在各省建有梦网网关和互联互通网关“，。 2 2 2 联通在信 中国联通无线数据业务的统一品牌为“联通在信”( u n i - i n f o ) 。“联通在 信”目前主要为用户提供基于短消息平台的订阅和点播业务，中国联通通过 自身的一六五网，同时联合新浪、声讯通、掌中万维、搜狐、证卷之星、灵 通网、华动飞天、腾讯、东方网、网易、首都在线等无线数据业务内容服务 提供商s p ，共同为中国联通的移动用户提供有价值的无线数据服务。2 0 0 1 年 8 月，在移动短信市场成熟后，中国联通开始提供“联通在信”业务。 “联通在信”主要提供的服务包括信息类、个人信息管理类、交易类、娱 乐类、行业应用类和基于位置、行业应用类的服务。在按照中国移动业务模 式的基础上，对与服务( 内容) 提供商的利益分配模式、与固定数据网的结 合方式做了调整。 中国联通的短消息中心是直接连接到信令网，短消息通过信令网传送，短 消息中心呈网状互联结构。s m g 是具有短消息转发功能的短消息网关。s m g 网 关之问通过互联网等方式实现网络互联。每一个短消息网关s m g ( s h o r tm e s s a g e g a t e w a y ) 同时与多个s m s c 以及多个s p 连接。全网具有惟一有效的汇接网关 g n s ( g a t e w a yn a m es e r v e ) ，g n s 负责全局路由表的维护与更新。每一个s m g 都和g n s 连接。s m g 与s p 、s m g 与g n s 以及s m g 与s m g 之间的通信协议为s g i p 四j i f 大学硕十学伊论文 协议。s g 与s q s c 之间的通信统一采用短消息点对点协议s i p p 3 4 协议m 。 2 2 3 灵通短信 小灵通的英文全称为p e r s o n a la c c e s sp h o n es y s t e m ，简称p a s 。“小灵 通”是新一代无线通信方式，是运营商经营的无线市话业务的统称。它可以 提供优质的语音服务，高速的无线数据上网和丰富多彩的短信、电子邮件和 内容浏览等增值服务。小灵通无线市话是固定电话的补充和延伸。它借助固 定电话网络，以无线接入网方式提供可在一定范围内移动使用的无线通信系 统。 自2 0 0 3 年1 1 月下旬开始，中国电信集团所属各公司陆续开始了小灵通文 字短信业务的商业试用，目i i 中国电信的小灵通已经实现了全国( 西藏除外) 范围内互发，同时对不具备接收文字短信功能的小灵通，文字短信将被转换 为语音短信。其中，跨省发送小灵通短信的资费与本地发送相同，均为发送 每条0 0 8 元，接收免费。 中国电信短消息网关分为一级网关和二级网关，在各省、自治区、直辖市 设有二级网关负责省( 自治区、直辖市) 内的短消息业务互通，一级网关负责 各省之间短消息业务互通。目前中国电信短消息网关采用全覆盖的组网方式。 中国电信短信网关采用s m g p 协议v 1 3 7 1 。 2 3 短消息通信协议 短消息的通信协议在应用角度束看可以分为两个方面：一个方面是s p 提 供商、短消息网关与短消息中心之间使用的s m p p 协议；另一个方面是短消息 中心与手机终端之间使用的具体运营商使用的通信协议，如中国移动的c m p p ( c h i n a m o b i l ep e e r t op e e r ) 协议、中国联通的s g i p ( s h o r tm e s s a g e g a t e w a y i n t e r f a c ep r o t o c 0 1 ) 协议。 四川丈学硕士学位论文 2 3 1s m p p 协议 ； s m p p ( s h o r tm e s s a g ep e e rt op e e r ，短消息点对点协议) 是一种完全 开放的、标准化的接口协议，为s m s c 和s 惦( s h o r tm e s s a g es e r v e r ) 应用 系统之间的短消息转换提供了灵活的数据通信接口。s m p p 协议本身作为一个 开放的消息转换协议，不但完成s m s c 与e s m s ( 外部短消息实体) 之日j 的消息 交换，还定义了一系列操作的协议数据单元( p d u s ，p r o t o c o ld a t au n i t s ) 和当s m p p 运行时e s m e ( e x t e r n a ls h o r tm e s s a g ee n t i t i e s ，扩展短消息实体) 应用系统与s m s c 之间交换的数据。通常将s m s c 称为s m p p 的“服务器”实体， 而e s m e 称为“客户”实体。 2 3 1 1s m p p 协议定义 s m p p 协议的核心是一系列的数据交换操作，就定义本质的角度来看，它 是建立在t c p i p 或x 2 5 网络连接上的e m s e 和s m s c 之问的协议数据单元 ( p d u ) 的请求与交换操作上。它的具体定义如下： 1 首先定义了一系列的操作和相关的协议数据单元( p d u ) ，以满足e s m e 和s m s c 之日j 的短消息交换； 2 s m p p 操作中，e s m e 应用必须和一个s m s c 进行数据交换： 3 一次成功的s m p p 操作必须包含成对的请求p d u 以及相关的p d u 响应， 例如e s m e 必须返回一个相关的s m p p 响应给一个s m p pp d u 请求。a l e r t n o t i f i c a t i o np d u ( 无应答) 这种情况例外。 一个简单的s m p p 会话操作流程如下： 1 首先，通过e s m e 创建一个和s m s c 相连的网络连接： 2 然后，利用创建好的网络连接对s m s c 和e s m e 之间的s m p p 通信初始 化； 3 最后，利用s m p pb i n d ( 绑定) 请求来打开一个s m p p 会话。 通常，在一次成功的s m p p 会话中，e s m e 需要提交一系列的请求给s m s c ， 并从s m s c 接收对应的请求响应，所以对于每一个请求都会有一个对应的请求 响应。s m p p 的会话有如下状态： 四川大学硕十学伊论文 1 o p e n ：e s m e 创建一个和s m s c 的网络连接，但还未提交一个b i n d 请求。 2 b o u n dt x - 已连接的e s m e 需要绑定一个e s m e 发送器同时从s m s c 接 收一个认证b i n d 请求的应答消息。 3 b o u n dr x ：已连接的e s m e 需要绑定一个e s m e 接收器同时从s m s c 接收一个认证b i n d 请求的应答消息。 4 c l o s e d ：e s m e 关闭绑定并取消和s m s c 的连接，s m s c 也可以取 消来自于e s m e 的绑定。在e s m e 绑定为接收器时必须在收到 u n b i n d 消息后才关闭连接。_resp 2 。3 1 2s m p p 协议网络层连接 s i p p 只是一个基于应用层连接的控制协议，并不提供网络传输功能，它 本身是基于t c p i p 和x 2 5 的网络连接，而且是已经假定好下层的网络连接 能够提供可靠的点对点的数据传输，这里包括有数据报文的编码、视窗、流 量控制以及各种错误处理。 所以，在s m p p 应用层的处理中，e s m e 和s m s c 是把下层的网络连接视为一 个可靠的传输，管理着s m p pp d u 的传输和接收；如果要传送的数据报过大， 网络层的发送实体会将它进行数据报分片，然后在网络上传输一系列的s m p p p d u 的分片，同样网络层上的接收实体将重组这些的s m p pp d u 分片。 2 3 1 3s m p p 会话描述 s m s c 和e s m e 之间的会话一般都是由e s m e 发起，然后连接到s m s c 的服务 器中一个指定的网络端口，通过向这个指定端口发出一个s m p p 的b i n d 请求， 建立s , m p p 的会话连接。如果e s i e 既想向s m s c 发送消息，又想从s m s c 接收 消息，那么e s m e 就需要与s m s c 之日j 建立两个s m p p 会话。 在s m p p 会话过程中，e s m e 可以向s m s c 发送一系列的请求，并按照先前 的发送请求顺序等待相应的应答消息。同样，s m s c 也以向e s m e 发送一组请求， 顺序的等待e s m e 的应答。 四川大学顾十学伊论文 当然，s m p p 会话一般都由e s 蚯发起，如果是相反的过程，s m p p 也可以通 过s m s c 向e s m e 发送一个信号，由这个信号促使e s m e 发起一个与s m s c 的连接 来建立一个会话。这是一种特殊的机制，它可以在s m s c 有紧急的信息需要与 e s m e 进行通讯，而e s m e 又没有与s m s c 建立会话的时候采用。一旦建立了这种 s p p 会话，e s m e 发送的是接收方式的b i n d 请求，是由s m s c 给出应答，也就 是s m s c 必须是发送方，如果e s m e 不接受这种由s 惦c 发起的会话方式，e s m e 可以自行断开与s m s c 的网络连接。 2 3 2c m p p 协议 c m p p ( c h i n am o b i l ep e e rt op e e r ，中国移动点对点协议) 是中国移动 通信集团公司制订的企业规范，它规定了信息资源站实体与互联网短消息网 关之日】的应用层接口协议一，。 协议要求s p 的功能实体向i s m g 发c m p ps u b m i t 消息，然后由i s m g 将消息 转发到某个s m s c 上。同时，s m s c 也可以向i s m g 发送短消息，由i s m g 发送给 相应的s p 。 c m p p 的主要功能是建立s m s c 和s p 之日j 的通路，而业务和信息的提供由 s p 完成。通过c m p p 协议可以实现各种移动数据增值业务，例如电子邮件通知、 语音信箱通知、互联网短消息平台、移动短消息平台、移动台发送电子邮件、 催费通知、自动综合业务信息台( 业务点播业务主要有：天气预报、股票期 货信息、航班信息等) 。下面是电子邮件通知业务的服务流程： 1 首先是互联网的用户向s p 的e m a i ls e r v e r 发送一封电子邮件； 2 然后由s p 的p o p 3 服务器激活邮件的过滤进程，如果该用户已经申请 了e m a i l 通知业务，则过滤进程将该用户登记的手机号码从数据库中 取出，再将电子邮件标题取出，绑定在c m p ps u b m i t 消息中，发送给 i s m g ； 3 i s m g 先检查c m p p s u b m i t 消息中d e s t i n a t i o n a d d r ( 接收业务的手 机号码) 字段，然后在i s m g 中查询该手机用户归属的s m c 的地址，然 后发送给s m c 。 4 i s m g 在得到确认消息( 例如s u b m i t s m r e s p ) 后，将消息进行转换 四川大学硕士学伊论文 处理，发送给用户。 5 最后由s m c 向i s m g 回送状态报告。 由上述流程可知，对于s p 来说，要做的工作主要集中在第二步，即在e m a i l s e r v e r 中实现一个过滤程序，实现上述功能。从协议上看，s p 只要符合c m p p 中的标准接口，就可以通过c m p p 协议实现对应于控制层的功能，至于对了= 具 体的s p 功能实体，比如e m a i ls e r v e r 、w e bs e r v e r 等，就还要实现一些基于 应用层的工作。 2 3 3s g i p 协议 s g i p ( s h o r tm e s s a g eg a t e w a yi n t e r f a c ep r o t o c o l ，短消息网关接口协 议) n “是中国联通采用的专用应用层通讯协议，它可以在s m g 和s p 之间、s m g 和g n s 之日j 、以及s m g 和s m g 之间的进行接口通信。通过应用s g i p 协议，s p 可以接入到s m g ，实现s p 应用的一点接入、全网服务；s m g 可以通过s g i p 协 议，实现消息在不同s m g 之间的路由和转发。同时，s m g 通过该协议也可以和 g n s 通信，以实现各s m g 和g n s 之问路由表的同步功能n ，。 2 3 3 1s g i p 体系结构 s m g 是具有短消息转发功能的短消息网关。全国可以有多个s g 网关，s m g 网关之间通过互联网等方式实现网络互联。每一个s m g 同时与多个s m s c 以及 多个s p 连接。全网具有惟一有效的6 n s ，g n s 负责全局路由表的维护与更新： 为了确保路由表存储的安全性，网络中设置主备用g n s ，两个g n s 要保持一致 性。每一个s m 6 都和g n s 连接。s m g 与s p 、s m g 与g n s 以及s m g 与s m g 之间的 通信协议为s g i p 协议。s m g 与s m s c 之间的通信统一采用s m p p 3 3 协议。系统 的体系结构如图2 - 2 所示。 图2 - 2s g i p 的体系结构 和s m g 平台之间相连的s m s c 称作本地s m s c ，和异地s m g 平台相连的s m s c 称作异地s m s c 。和s m g 平台之间相连的s p 称作本地s p ，和异地s m g 平台相 连的s p 称作异地s p 。 从本地s m s c 向本地s p 以及从本地s p 向本地s m s c 发送的消息直接由s m g 转发；从本地s m s c 向异地s p 以及从本地s p 向异地s m s c 发送的消息由本地 s m g 路由到异地s m g 后，再由异地s m g 转发。 2 3 3 2s g i p 通信方式 s g i p 协议有两种实现方式：种是专用s g i p 方式；另一种是通用h t t p 方式。s m g 和g n s 、以及s m g 和s m g 之阳l 采用专用s g i p 方式作为承载协议， 而s p 和s m g 的通信同时支持专用s g i p 方式和通用h t t p 方式两种承载协谢“1 。 i s g i p 方式 当采用专用s g i p 方式承载通信时，通信的双方均互为客户端和服务器端。 当客户端要发送命令时，会主动向服务器端建立好连接，然后向服务器端发 送命令，并接收应答；而服务器端则从客户端接收命令，然后返回应答。连 接建立以后，客户端可以连续发送多条命令。命令发送完并接收到所有应答 1 3 四川大学硕十学伊论文 后，客户端应该主动断开连接。 但是，命令及其应答之间的时间间隔最大不能超过3 0 秒( 默认，可配置) ( 如果命令应答时间超过最大等待时间，则会要求客户端再重发该条命令) ， 且待应答的命令不得超过3 2 条( 可以根据线路的质量和服务器的处理能力配 置) 。而且，如果服务器端检测出有一条连接已经长时间空闲( 默认6 0 秒，可 配置) ，可以主动断开该连接。如果需要，多个客户端可以同时向一个服务器 端建立多个连接( s m g 与单个其他s m g 最多不能建立超过1 5 个连接，对与之 相连的单个s p 的最大连接数则视具体情况而定) 。采用专用s g i p 承载方式时， s m g 和s m g 、s p 和s m g 之间使用的端口号是8 8 0 1 ，g n s 监听s m g 的端口号为 8 8 0 2 ，s g 监听g n s 的端口号为8 8 0 3 ，主g n s 和备用g n s 之间的端1 3 号为8 8 0 4 ， s m g 之间的测试用端口号为8 8 1 0 。 2 h t t p 方式 h t t p 承载方式仅适用于s p 和s m g 的通信，使用方式也简单很多。与s p 与s m g 之间的专用s g i p 承载方式不同的是，该种方式一次连接仅仅传送一条 命令，而且连接的认证采用h t t p 的u r l 的授权认证的方式，不需要专门的连 接认证的命令，使用的端口号是8 0 。 2 4 短消息的互联互通 目前人们处于一个信息极为发达的世界，沟通是整个社会重要的组成部 分。无论是人们的日常生活，还是平常的商务活动，信息的传递是将这一切 联系起来的桥梁和纽带。同样，短消息能够顺利地传递，是身处两地的人们 沟通起来很好的通信方式。就我国目前的生活水平和消费能力而言，廉价而 且方便快捷的短消息是具有很大的潜在市场。 但人们使用的手机、小灵通通信运营商并不统一。在过往，短消息在不同 通信运营商间传送一直都是一个有待解决的问题，但可以非常明确的一点是， 短消