（计算机应用技术专业论文）基于企业级移动增值服务平台的研究.pdfVIP

费州l 大学硕士学位论文 摘要 当今，移动增值服务已经越来越被我们所熟悉，很多的企业都希望将自身 的业务平台与短信息平台相结合。作者通过与几位年轻的开发伙伴经过半年的 共同开发，开发出了基于j 2 e e 平台下的短信息平台。通过此项平台，可以开发 出实现企业级的短信息平台。本文研究的关键技术、创新点和所作的工作如下： i 平台的基本架构设计 遵照移动网络运营商所制定的短信息网关通信协议进行开发( 这里包括 c m p p 协议，s g i p 协议，s m g p 协议) 。遵照j 2 e e 的实现架构，按n - - 层结构 来实现系统，即表现层，事务逻辑控制层，数据层。 2 平台的大吞吐量 通过缓存技术和数据库连接池技术的应用，提高了平台处理短信的吞吐量。 3 自检验特性 本平台通过线程技术，包括系列的线程组来进行短信系统的一系列自检 功能。如短信系统连接是否正常，发送短信息是否正常等等。 4 多操作系统平台适应性 此套平台可以运行在w i n d o w s 操作系统上，l i n u x 操作系统上，s o l a r i s 操 作系统上等等。 5 开放的流程开发接口 平台的功能调用全部通过b e a n 来实现。通过补充功能b e a n 来实现功能扩 充。 6 将j 2 e e 技术应用到企业级的短信业务平台中 通过遵照j 2 e e 企业级的实现架构方案，可以轻松的进行企业级短信业务平 台的搭建。 在对短信息平台的关键技术详细分析的基础上，对短信息平台的整体结构 做了整体的设计，对几个独立模块也做了介绍。同时介绍了移动增值服务商如 何将短信息技术应用到一些现有的软件平台上实现的方法，最终搭建企业级的 短信息服务平台。 关键字：移动增值服务商，短信息平台，c m p p 协议，j 2 e e 贵州大学坝十学位论文 a b s t r a c t n o w a d a y s ，w ek n o wm o b i l ev a l u ea d d e ds e r v i c e sm o r ea n dm o r e ，m a n y e n t e r p r i s e sw a n tt oi n t e g r a t et h es h o r tm e s s a g ef u n c t i o ni n t ot h e i re x i s t i n gs o f t w a r e 0 u rt e a mh a v ed e v e l o p e dt h es h o r t m e s s a g es e r v i c ep l a t f o r nb a s e do nj 2 e e t e c h n o l o g y w ec a d _ e a s i l yd e p l o yt h ee n t e r p r i s es h o r tm e s s a g es e r v i c ep l a t f o r m t h e k e yt e c h n o l o g ya n dm a j o rw o r ka n di n n o v a t i o no ft h i sp a p e rw i l lb ei n t r o d u c e da s f o l l o w i n g ： 1 a r c h i t e c t u r ea b o u tt h ep l a t f o r m t h ed e v e l o p m e n ti sb a s e do nt h ec m p pp r o t o c o l ，t c pp r o t o c 0 1 t h ep l a t f o r mw a s i n c l u d e dt h r e el a y e r sw h i c ha z _ ev i e wl a y e r , c o n t r o ll a y e ra n dm o d e ll a y e r 2 e f f i c i e n tt h r o u g h p u t t h ep l a t f o r mi su s e dt h ec a c h et e c h n o l o g ya n dc o n n e c t i o np o o lt e c h n o l o g yt oi m p r o v e t h ee i t i c i e n tt h r o u g h p u t 3 t e s t e db yi t s e l f t h r o u g ht h r e a dt e c h n o l o g yw a su s e d , t h ep l a t f o r mi si n c l u d e das e r i e so ft h r e a d g r o u p t ot e s tt h es t a t e ，s u c ha sc o n n e c t i o nt e s t ，s e n d r e c e i v es h o r tm e s s a g et e s t 4 d e p l o y e d o nm u l t i o p e r a t i o ns y s t e m t h e p l a t f o r m c a a b e d e p l o y e d o a w i n d o w s ，l i n u x ，s o l a r i s o p e r a t i o ns y s t e m e t c 5 o p e n i n gi n t e r f a c et od e v e l o pt h eb u s i n e s sp r o c e s s u s i n gm a n yb e a n s t 0a c h i e v eal o to f f u n c t i o n s t h r o u g hd e v e l o pb e a n st oe x t e n dt h e f u n c t i o n s 6 u s i n gj 2 e et e c h n o l o g yt od e p l o ye n t e r p r i s es h o r tm e s s a g ep l a t f o r m c o m p l yw i t hj 2 e es t a n d a r d s w ec a ne a s i l yd e p l o yt h ee n t e r p r i s es h o r tm e s s a g es e r v i c ep l a t f o r m n o to n l yt h i sp a p e rp r e s e n t e ds o m ed e t a i l st od e v e l o ps h o r tm e s s a g ep l a t f o r m , b u ta l s o i n t r o d u c e dt h ei n t a g r a t i o nd e s i g na n ds e v e r a li n d e p e n d e n tm o d u l e s a tt h es a m et h n e ，t h i sp a p e r i n t r o d u c e ds o m em e t h o d st oi n t 铭鞠t et h ee x i s t i n gs o f c w a r ew 洒t h es h o r tm e s s a g ep l a t f o r m ， k e yw o r d s ：s p , s h o r tm e s s a g ep l a t f o r m , c m p pp r o t o c o l 。j 2 e e i l 贵州大学硕士学位论义 第一章绪论 1 1 、移动增值服务的种类概述 移动增值服务泛指利用现有的移动网络来为用户提供更多的，具有个性化的 移动服务。总的来说，目前市场上存在的基础移动增值服务业务可以分为六大类 业务：短信、彩信彩e 、w a p 、j a v a b r e w ，智能化手机程序服务以及i v r 。 到2 0 0 3 年1 0 月底，我国的固定电话用户数已达到2 5 5 亿，较上年底新增 4 0 9 1 7 万户：移动电话用户数已达到2 5 7 亿，较上年底新增5 0 9 3 3 万。我国已 成为世界上移动电话用户超过固定电话用户国家之一。2 0 0 5 年，我国移动通信 用户将达3 亿。这意味着未来几年内，我国每5 人将拥有一部手机，普及率将由 现在的1 3 增加至2 0 ，市场成长空间依然巨大。中国移动通信用户从零到1 亿花费了近1 4 年的时间，而从第一个1 亿到第二个1 亿只花费了1 年半多的时 间。在这些数字面前，任何预测都显得保守，中国移动通信正处于高速成长期。 短信服务是目前最主要也是最成熟的一项基础无线数据业务。2 0 0 2 年，中 国短信业务量超过9 0 0 亿条，其中中国移动的短信业务量超过7 5 0 亿条，平均每 天的短信发送量高达2 6 亿条。根据上海艾瑞市场咨询有限公司近期发布的( ( 2 0 0 3 年中国网络短信研究报告称：2 0 0 3 年中国短信内容服务提供商( 统称s p ) 市 场超过5 4 亿元，2 0 0 4 年中国短信s p 市场将过百亿元。另有专业机构估计，2 0 0 4 年中国整个短信市场将达到3 0 0 亿元左右，s p 提供的短信服务量占总市场的 3 0 。2 0 0 4 年以后。增长率会有所下降，但2 0 0 6 年之前每年仍然会保持在5 0 以上的市场占有率。 移动梦网是中国移动推出的无线数据服务品牌。目前，为移动梦网提供内容 的公司有4 0 0 家。其中，年收入在l 亿元以上的有5 家，年收入超过6 0 0 0 万元 的有1 5 家，年收入超过2 4 0 0 万元的有3 0 家。仅以国内无线数据业务的著名企 业t o m 为例，其短信业务收入占到了其总收入的8 0 ，短信业务月收入超过1 3 0 0 万人民币。 作为国内另一个的移动电信运营商的中国联通，借助其优质、高速、可靠的 c d m a1 x 网络，也推出了自己的无线数据服务品牌联通无限，其中包含彩e 、 互动世界、掌中宽带、联通在信、神奇宝典、定位之星等服务。 贵卅i 大学硕l 学位论文 1 2 、目前移动增值服务的分类 移动增值服务在随着移动基础网络的发展与新技术的不断引入，移动增值服 务的种类在不断的扩充，建立在原有协议模型上的服务种类也引入了新的服务元 素。 1 ) 短信业务是移动增值服务中发展最早，最为用户认可，也相对最成熟的 业务。但是，短信市场作为其成熟的市场，其成长空间已经的有限，加之市场中 各大小s p ( s e r v i c ep r o v i d e r ) 竞争日趋白热化，以及短信作为信息承载方式容量 过小的技术限制，可以预计，短信将不再是未来移动增值服务发展的热点，但是 短信和其他业务配合起来，能够提供更加贴近消费者需求的服务。我们可以在短 信原有的技术平台上，引入一些新的技术元素为用户提供个更为个性化的短信 平台。 2 ) 彩信彩e 业务在推出之际，原本是移动运营商近年来着力推广的2 5 g 标志业务。但是由于其支持终端匮乏且价格高昂、服务资费居高不下且交互性弱， 致使彩信，彩e 业务的发展一直不温不火，远远无法达到业内人士的预期。在市 场上而且还出现了一种现象：市场中用户使用的手机已经有7 5 都已是支持彩信 彩e 的终端手机设备，但是使用彩信，彩e 的用户却只有4 5 。这说明彩信彩e 的移动服务业务在我国还没有很好的应用。但是，彩信在单向精品内容提供上， 还是有一定优势的。 3 ) 三年前中国移动推广w a p 服务受挫，主要原因无外乎两个：网络接入速 度慢( g p r s c d m a l x 还没有普及) 按时长计费且费率高。但随着运营商2 5 g 网络( g p r s c d m a l x ) 的架设与商用，w a p 接入的速率大大提高了，相应地， 按网络流量的计费方式更让用户接受。w a p 业务面临着次重新崛起的机会。 现今，s p 推出的w a p 业务包括：在线游戏、信息浏览、内容下载等。其中，在 线游戏和内容( 图片、铃声) 下载是当下比较流行的业务。但是，市场上的w a p 服务仍缺乏个性化的订制以及内容过于单调。 4 ) 美国的s u n 公司推出了j 2 m e ( j a v a 2 m 诚2 e d i t i o n ) 开发包，为用户 能够享受到更多的移动服务提供了可能。由于j a v a 语言本身的特性，开发者可 以在用户终端上与服务器上利用j a v a 来进行开发，实现了受限设备上与服务器 上程序统一性。j a v a 是未来无线数据服务的主流方向，也开始采用基于开放应 贵卅i 大学硕十学位论文 用平台的移动增值服务架构。由于j a v a 业务尚处在市场导入和市场培育阶段， 近期( 至少到2 0 0 4 年) 依靠该业务大规模盈利的可能性比较小。在未来几年内， j a v a 必将成为无线增值服务的绝对亮点。 5 ) 智能化手机程序的开发是为用户的智能化手机提供更多的程序支持。智 能化手机由于其硬件资源是非常强的，有的智能化手机的硬件标准甚至可以和先 进的中档p c 机相提并论( c p u 主频3 0 0 m h z ，内存1 2 8 m ) ，为这种用户提供服 务主要是通过用户到相应的网站上取下载应用程序。微软的v i s u a l s t u d i o n e t 开发包以及s u n 公司j 2 m e 就可以满足这类程序的开发。但是由 于此类手机价格上比较昂贵，用户量较少。 i v r ，即语音增值业务，是移动运营商由2 0 0 2 年开始启动的新业务。现有 的i v r 业务包括彩铃( 移动自己运营) 、在线点歌、语音信息服务、语音游戏、 多方会议、背景音乐通话以及聊天交友等等。实质上，i v r 业务主要是复制以前 声讯台的业务模式，同时也提供了虚拟身份的主题聊天和点对点聊天业务。移动 的i v r 分为两大品牌：音信互动和娱音在线，联通的i v r 品牌为联通丽音。i v r 业务行业管理规范、用户群庞大，市场前景广阔。但是对s p 接入的门槛较高， 这也对服务的发展造成了不利的影响。 1 3 、国内移动增值服务的现状 互联网在2 0 0 1 年前，对于大多数的网络人来说，如何为网络找到盈利点， 这是一个难上加难的问题，毕竟它是一个新兴的行业，行业中的每一个人对于网 络的发展来说，都是让人敬佩的先驱者。随着网络服务商们将自己由本来i c p 的身份转化为i c p + s p 的身份，移动增值业务与i n t e m e t 的服务紧密地结合到了 一起。 国内的新浪、网易、腾讯等在目前来说既是几个最大的门户网站，也是目前 最大的全网s p ，它们由于自身起步较早，资金与技术积累郝比较雄厚，它们将 移动增值业务的发展推向了一个新的高度。在每天都有新的增值业务的诞生。用 户可以通过手机来进行交易、下载铃声、下载图片、订阅天气预报、订阅股市行 贵州大学顾士学位论文 情、参加在线游戏、下载最酷的m p 3 等等。 其他的s p 公司也还有很多，它们中有基于全网服务的服务商，有基于本地 网服务的服务商，很多的s p 公司还推出了为一些行业有针对性地增值服务软件， 这里包括：利用手机短信的增值服务来进行电费，水费，煤气费的缴纳，病人家 属可以查阅病人的情况以及住院费的查询缴纳等等。 目前，s p 公司已经成为了信息行业中重要的组成部分，每年移动增值服务 创造的利润上百亿元。相信，在今后的发展中，s p 会将更多的行业包容到移动 增值服务的领域中来，也会开发出更多种类的移动增值服务。 1 4 、贵州移动增值服务的现状 贵州省的移动增值业务与一些发达地区来比，发展的还不是非常的完善， 这里的主要原因是移动增值业务的行业是一个技术要求较高的行业，软件的开发 成本较高，要求企业不断的能够开发出新的产品，能够在新的环境之下结合新的 技术来进行开发。 贵州做移动增值业务的企业，除少数几个企业外，由于自身缺乏开发实力， 或者贵州只是他们公司的办事处，开发团队根本不在贵州，大多数的平台底层软 件都是从外地购置，企业中技术员的工作只是简单地维护软件平台的运行，这些 企业只能够在原有的基础上定制一些新的流程，由于企业自身缺乏技术储备，所 以不能够创造出新的移动增值服务的种类。 在贵州，市场是需要的，这样就为很多的企业占领更大的贵州市场也提供了 机会。 1 5 、短信移动增值业务实际开发的技术方法 短信息服务是一项现如今占到主流的增值业务服务。短信息服务平台是实现 短信息服务的软件平台，实现的机理是通过移动运营商的短信息网关与短信息平 台的一整套通信协议来实现的。 现如今，多数的s p 企业缺乏短信息平台的开发实力，其中所开展的大多数 业务是建立在短信平台所原有的基础上，通过软件平台所带有的a p i 接口函数来 进行一些二次开发，这里有基于存储过程开发业务的，有基于脚码开发业务的。 各个行业的企业越来越需要针对于他们的企业级短信息平台，它们希望将短 4 贵州大学硕士学位论文 信息服务加到他们原有的c r m 系统中，m i s 系统中，通知系统。p 等等。为实现 企业级的短信需求，单单通过购买短信息平台来进行二次开发是绝对不可能实现 的。 在短信息增值业务上，由于本人做的短信平台是建立在中国移动公司的短信 平台上，故遵照中国移动通信公司制定的c m p p 协议进行收发信息包的开发， 网关接口设备采用的是华为的网关设备。在开发出收发信息包程序接口类库后， 通过在主流的r e s i n ，t o m c a t ，w e b l o g i c 服务器上部署“短信息w e b 应用程序”， 以搭建短信业务服务器，为用户提供健壮的短信息服务信息平台。这样的短信息 服务平台是目前最为先进的平台，它允许s p 公司可以为用户，为企业提供一整 套的短信息解决方案，这种平台在服务器端，可以通过j 2 e e 技术为企业搭建健 壮的企业级业务逻辑层，数据流控制层，以及数据层。在表现层上通过网页浏览 器以及手机终端上为用户提供服务。 目前，多数的贵州s p 公司缺乏对用户提供个性化的手机订制服务，主要是 因为多数的企业目前使用的短信平台采用的技术都很老，无法为用户提供一个很 好的交互平台。这样，用户无法能够了解到s p 能够为他们提供的服务有哪些， 影响了增值服务的质量，降低了大量的企业利润! 先进的短信息平台已经超越了原来短信息平台的概念了，先进的短信息平台 应该能够通过引入新的技术，使短信息的服务应用到更深的层面上去。手机的增 值服务可以应用到电力，医疗，各大中型企业，通过将原来的管理系统与先进的 手机增值服务结合在一起，将会给企业，用户提供一个更为有效，更为快捷的信 息平台! 在j a v a 的增值业务上，通过引入j 2 m e 技术，可以按照c l d c ，m i d p 的 开发标准为用户提供更为丰富多彩的应用程序，通过x m l ，h t t p 将一切可以 互联的设备连接到具有特殊功能的w e b 服务的平台上。在w e b 的服务器端，预 先部署大量的逻辑层程序，使人们能够通过移动网络随时享受到他所需要的个性 化服务。 嚣州大学硕1 学位论义 第二章基于t c p ，c m p p 协议上短信平台接口类包的开发 2 1 、网络通信中所常用协议f r c p , u d p ) 介绍 t c p 和u d p 是当前最常用的两个网络协议。网络通信是通过t c p 协议和 u d p 协议完成两个计算机点对点的数据交换。 t c p ( t r a n s m i s s i o nc o n t r o lp r o t o c 0 1 ) 是传输控制协议，它是网络中最常用的 协议。t c p 是一种基于连接的协议，利用它进行通信时，首先要建立连接，这就 保证了同步、准确的进行通信，所以此协议被许多网络通信程序所采用。 u d p ( u s e rd a t a g r a mp r o t o c 0 1 ) 用户数据报协议是一种基于无连接的协议。 它采用一种叫做数据报的短信息进行传输。传输时，不管传输正确与否，它也不 保证各数据报的正确次序。此协议就像日常生活中的信件，我们可以随时写信给 剥方，而不像打电话那样，对方必须在电话旁边。但至于对方是否收的到就不一 定了。 在t c p 协议中，端口被定义为一个在。一_ 6 5 5 3 5 的整数，并且端口o 一 1 0 2 3 时系统的保留端口，这些端口被用作是h r t p ，f t p 等传输保留的端口。例 如h 1 限传输协议的端口是8 0 ，f t p 传输协议的端口是2 1 。 在网络通信时，选择基于流式通信还是数据报通信，也要考虑准确性，效率 等因素。 t c p 是一种面向连接的协议，所以，在使用t c p 进行通信时，双方需要首 先建立连接，再进行通信，这需要花费一定的时间来进行连接。但是在建立连接 之后，连接双方就可以进行准确，同步的数据通信。使用u d p 协议时，由于u d p 协议是一种无连接的协议，所以可以随时进行收发数据报，速度较快，但是这 种通信方式是一种不可靠的通信方式，数据报可能丢失、延误等。每个数据报需 要完整的地址收发，而且每个数据报的容量有限制，而流式通信在建立连接后， 大量的数据通信都是可以完成的。 采用流式的通信方法，编程所采用的方法主要是采用s o c k e t 通信的编程方 法。s o c k e t ( 套接字) 是实现客户机与服务器进行通信的一种机制。它是两台计 算机进行通信的端口。 6 贵州大学硕士学位论文 2 1 1 、t c p 协议的通讯方式 传输控制协议( t r a n s p o r tc o n t r o lp r o t o c 0 1 ) 是一种面向连接的，可靠的传输层 协议。面向连接是指一次正常的t c p 传输需要通过在t c p 客户端和t c p 服务端 建立特定的虚电路连接来完成，该过程通常被称为“三次握手”。可靠性可以通 过很多种方法来提供保证，在这里我们关心的是数据序列和确认。t c p 通过数据 分段( s e g m e n t ) 中的序列号保证所有传输的数据可以在远端按照正常的次序进行 重组，而且通过确认保证数据传输的完整性。要通过t c p 传输数据，必须在两 端主机之间建立连接。举例说明，t c p 客户端需要和t c p 服务端建立连接，过 程如下所示： j t p s h i e? p t 吐一 一】| t c ps t a t e c l o s e d l ! s t e n i r a , i n k l ! ! 垒! 蔓曼! ! 堕塑 l s y n s e h t s y n - r e c l i v e d 审_ _ _ 圈匦匝受巫豳亘塑受固卿衄 f s t a b l i i ；i f n s y n - i i f r , f i v i 融 _ l 陛壁! 璺苎! 塑! ! ：里苎望l f 盯堰“h f 口 巍t a g t i i h 暑 t c pc l i e n t f l a g s t c ps e r v e r 1s e n d s y n s y n s y nr e c e i v e d ( s e q = 、呐 2s y n a c k 、。 e s t a b l i s h e d w ：i s n i l i d a ls e q u e n c en u m b e r ) o f t h ec l i e n t x ：i s no f t h es e r v e r 葙：筇一一彬，h 窨，端向；j f 主务端提出适接请求。这时t c t ，s if ，j 、忠代似：，客 户端告诉服务端序列号区域合法，需要检查。客户端在t c p 报头的序列号区中 摘入自己的i s n 。服务端收到该t c p 分段后，在第二步以自己的i s n 回应( s y n 标志置位1 ，同时确认收到客户端的第一个t c p 分段( a c k 标志置位) 。在第二步 中，客户端确认收到服务端的i s n ( a c k 标志置位) 。到此为止建市完整的t c p 连接，丌始全双工模式的数据传输过程。 2 1 2 、t c p 标志 这# 仃必要介绍一ft c p 分段中的标志( f l a g ) 置侥情况。如下图所示。 * s y n ：同步标志 同步序列编号( s y n c h r o n i z es e q u e a c en u m b e r s ) 栏有效。该标志汉在三次握手 建立t c p 连接时有效。它提示t c p 连接的服务端检查序列编号，该序列编号为 t c p 连接初始端( 一般是客户端) 的初始序列编号。在这里，可以把t c p 序列编号 看作是_ 一个范围从0 到4 ，2 9 4 ，9 6 7 ，2 9 5 的3 2 位 1 擞器。通过t c p 连接交换 的数据中每一个字节都经过序列编号。在t c p 报头中的序列编号栏包括了t c p 分段中第一个字节的序列编号。 * a c k ：确认标志 确认编马- ( a c k n o w l e d g e m e n t n u m b e 0 栏有效。大多数情况下该标志位是置位 8 贵州大学硕士学位论文 的。t c p 报头内的确认编号栏内包含的确认编号( w + 1 ，f i g u r e 一1 ) 为下一个预期的 序列编号，同时提示远端系统己经成功接收所有数据。 * r s t ：复位标志 复位标志有效。用于复位相应的t c p 连接。 * u r o ：紧急标志 紧急( t h eu r g e n tp o i n t e r ) 标志有效。紧急标志置位。 * p s h ：推标志 浚标志置位时，接收端不将该数据进行队列处理，而是尽可能快将数据转由 应用处理。在处理t e l n e t 或r l o g i n 等交互模式的连接时，该标志总是置位的。 + f i n ：结束标志 带有该标志置位的数据包用来结束一个t c p 回话，但对应端口仍处于开放 状态，准各接收后续数据。 2 1 3 、t c p 端口 为了能够支持同时发生的并行访问请求，t c p 提供一种叫做“端口”的用户 接口。端口是操作系统核心用来识别不同的网络回话过程。这是一个严格的传输 层定义。通过t c p 端口和i p 地址的配合使用，可以提供到达终端的通讯手段。 实际上，在任一时刻的互联网络连接可以由4 个数字进行描述：来源口地址和 来源端口，目的m 地址和目的端口。位于不同系统平台，用来提供服务的一端 通过标准的端口提供相应服务。举例来说，标准的t e l n e t 守护进程( t e l n e t d a e m o n ) 通过监听t c p2 3 端口，准备接收用户端的连接请求。 2 1 4 、t c p 缓存( t c p b _ c 心。酌 通常情况下，操作系统会使用一块限定的内存来处理t c p 连接请求。每当 用户端发送的s y n 标志置位连接请求到服务端的一个合法端口( 提供t c p 服务 的一端监听该端口) 时，处理所有连接请求的内存使用量必须进行限定。如果不 贵州大学硕士学位论文 进行限定，系统会因处理大量的t c p 连接请求而耗尽内存，这在某种程度上可 以说是一种简单的d o s 攻击。这块经过限定的，用于处理t c p 连接的内存称为 t c p 缓存( t c pb a c k l o g ) ，它实际上是用于处理进站( i n b o u n d ) 连接请求的一个队 列。该队列保存那些处于半开放( h a l f - o p e n ) 状态的t c p 连接项目，和已建立完整 连接但仍未由应用程序通过a c c e p t 0 调用提取的项目。如果这个缓存队列被填满， 除非可以及时处理队列中的项目，否则任何其它新的t c p 连接请求会被丢弃。 一般情况下，该缓存队列的容量很小。原因很简单，在正常的情况下t c p 可以很好的处理连接请求。如果当缓存队列填满的时候新的客户端连接请求被丢 弃，客户端只需要简单的重新发送连接请求，服务端有时间清空缓存队列以相应 新的连接请求。 2 1 5 、t c p 进站( i n b o u n d ) 处理过程 为了更好的讲述t c ps y nf l o o d 的攻击过程，我们先来介绍一下正常情况 下，t c p 迸站处理的过程。 服务端处于监听状态，客户端用于建立连接请求的数据包( i pp a c k e t ) 按照 t c p i p 协议堆栈组合成为t c p 处理的分段( s e g m e n t ) 。 分析报头信息：t c p 层接收到相应的t c p 和i p 报头，将这些信息存储到 内存中。 检查t c p 校验和l ( c h e e k s u m ) ：标准的校验和位于分段之中( f i g u r e - 2 ) 。如果检 验失败，不返回确认，该分段丢弃，并等待客户端进行重传。 查找协议控制块( p c b ) ) ：t c p 查找与该连接相关联的协议控制块。如果没 有找到，t c p 将该分段丢弃并返回r s t 。( 这就是t c p 处理没有端口监听情况下 的机制) 如果该协议控制块存在，但状态为关闭，服务端不调用c o n n e c t 0 或 l i s t e n 0 。该分段丢弃，但不返回r s t 。客户端会尝试重新建立连接请求。 建立新的s o c k e t ：当处于监听状态的s o c k e t 收到该分段时，会建立一个子 s o c k e t ，同时还有s o c k e t ，t c p e b 和p c b 建立。这时如果有错误发生，会通过 1 0 贵州大学硕士学位论文 标志位来拆除相应的s o c k e t 和释放内存，t c p 连接失败。如果缓存队列处于填 满状态，t c p 认为有错误发生，所有的后续连接请求会被拒绝。这里可以看出 s y nf l o o d 攻击是如何起作用的。 丢弃：如果该分段中的标志为r s t 或a c k ，或者没有s y n 标志，则该分段丢 弃。并释放相应的内存。 2 2 、短信息网关 在移动增值服务行业中，采用s p 直接与短消息中心连接，由短消息中心 直接通过移动公司的信令网发送信息到用户的手机上的方式。但是如果s p 与短 信中心直接相连时，全部短信的内容如果都通过短信中心直接发送，则会造成短 信中心的负荷非常大，极可能造成短信中心的系统瘫痪，在这种情况下，s p 的 发展将会受到很大的制约，通过短信网关的引用，解决了s p 与移动短信中心的 发送矛盾，在短信网关参与的模式下，短信网关作为专业化的信息分配及管理者 实现了s p 与短信息中心的互联。短信息网关就像是互联网上的路由器，但是路 由器为目标主机不在本网络的数据报选路并转发，短消息网关为目标目标手机不 在本短消息中心覆盖范围内的短消息选路并转发。如果短消息中心之间存在短消 息网关，则接入到一个短消息中心就可使用所有互联的短消息中心。使用短消息 网关，系统投资少、构建简单、编程方便，但前提是必须存在短消息网关及其管 理系统。短消息点对点协议s m p p 是一个移动行业的标准协议。为短消息中心和 短信息应用系统提供了灵活的数据接口。s m p p 协议作为一个开放的消息转换协 议，完成了短信息中心与外部短信息实体的信息交换，它定义了一系列的操作协 议数据单元和当s m p p 运行时外部短消息实体应用系统与短信息中心直接的数 s m p p 协议 短 信 s p 息 短 短 。 s m p p 协议 。 服 信 c m p p 协议消 务 息 。息 平 r 网 中 心 台 关 贵州大学硕士学位论文 2 3 、c m p p 协议的介绍 i ：| 警l 米f lc m p p 协议中的的组网结构图 c m p p ( 中国移动点对点通信协议) 协议是中国移动公司制定的i s m g 与s p 通信的协议。通过上图看到，互联网短信网关( i s m g ) 是业务提供商( s p ) 与 移动网内短信中心之间的中介实体，互联网短信网关一方面负责接收s p 发送给 移动用户的信息和提交给短信中心。另一方面，移动用户点播s p 业务的信息将 由短信中心通过曩联网短信网关发给s p 。另外，为了减轻短信中心的信令负荷， 互联网短信网关还应根据路由原则将s p 提交的信息转发到相应的互联网短信网 关。互联网短信网关通过向汇接网关( g n s ) 查询的方式获得网关间的转发路由 信息。 另外，i s m g 还必须与数据业务管理平台d s m p 进行连接，在业务流程中对 用户、业务以及定购关系等进行鉴权并对业务进行批价。 正如上圉所示，c m p p 正是为完成s p 与短信网关之间通信而制定的协议标准。 c m p p 协议主要完成的任务就是向网关发送短信以及从网关中接收短信。 c m p p 协议以t c p i p 作为底层通信承载，具体结构由下图所示： 上图为c m p p 协议栈 1 2 贵州大学硕1 ：学位论史 在c m p p 协议中，连接的方式包括长连接，短连接两种方式 长连接通信双方以客户服务器方式建立t c p 连接，用于双方信息的相互提 交。当信道上没有数据传输时，通信双方应每隔时间c 发送链路检测包以维持 此连接，当链路检测包发出超过时间t 后未收到响应，应立即再发送链路检测包， 再连续发送n 1 次后仍未得到响应则断开此连接。 参数c 、t 、n 原则上应可配置，现阶段建议取值为：c = 3 分钟，t = 6 0 秒， n s 3 。 网关与s p 之间、网关之间的消息发送后等待t 秒后末收到响应，应立即重 发，再连续发送n - 1 次后仍未得到响应则停发。现阶段建议取值为：t = 6 0 秒， _ n = 3 。 消息采用并发方式发送，加以滑动窗口流量控制。窗口大小参数w 可配置， 现阶段建议为1 6 ，即接收方在应答前一次收到的消息最多不超过1 6 条。 短连接通信双方以客户服务器方式建立t c p 连接，应答与请求在同一个连 接中完成。系统采用客户朋匣务器模式，操作以客户端驱动方式发起连接请求， 完成一次操作后关闭此连接。 网关与s p 之间、网关之间的消息发送后等待t 秒后未收到响应，应立即重 发，再连续发送n 1 次后仍未得到响应贝| j 停发。现阶段建议取值为：t = 6 0 秒， n 奶。 在实际的开发中，我利用长连接的通信方式来进行通信包的的开发，这样， 在连续发包的状态下，不会因为频繁的与网关握手而造成澄源的浪费。 在s p 与i s m g 之间、s m s c 与i s m g 之间及i s m g 之间的交互过程中均采 用异步方式，即谨一个网元在收到请求消息后应立即回送响应消息。如下图： 3 i i s mo s m t 请章矗 c mrp 谴辜囊 s h p 盘一 c h ，r 蛊一 c m p 采息 c m ，应 上图来自于中国移动公司c m p p 协议 1 3 封州人学硕士学位论文 2 4 、c m p p 锛议的实现原理与实现方法 c m p p 协议中定义了三部分的操作定义，它们分别是： 业务提供商( s p ) 与互联网短信网关( i s m g ) i s 的消息操作定义。 互联网短信网关( i s m g ) 之间的消息定义 互联网短信网关( i s m g ) 与汇接网关( g n s ) 之间的消息定义 上述定义的后两个操作定义与s p 公司开发的短信平台关系不大，故在此只 是引出，而不作详细的介绍。下面来主要说明业务提供商( s p ) 与互联网短信网关 ( i s m g ) 问的消息操作定义。 s p 为客户端，向作为服务器端的i s m g 发起连接请求，在通过身份验证之 衍s pl j s m g 之间方可进行数据传输。 一s p 请求连接到i s m g ( c m p pc o n n e c t ) 操作 c m p pc o n n e c t 操作的目的是s p 向i s m g 注册作为个合法s p 身份，若注 册成功后即建立了应用层的连接，此后s p 可以通过此i s m g 接收和发送短信。 i s m g 以c m p pc o n n e c t _ r e s p 消息响应s p 的请求。 一s p 或i s m g 请求拆除连接( c m p pt e r m i n a t e ) 操作 c m p p _ t e r m 玳a t e 操作的目的楚s p 或i s m g 基于某些原因决定拆除当前的应 用层连接而发起的操作。此操作完成后s p 与i s m g 之间的应用层连接被释放， 此后s p 若再要与i s m g 通信时应发起c m p p _ c o n n e c t 操作。 i s m g 或s p 以c m p pt e r m i n a t er e s p 消息响应请求。 c m p pt e r m r n 飙e 消息定义( s p - 9 i s m g 或r s m g 专s p ) 一c m p pt e 础讧琳a t er e s p 消息定义( s p - 9 i s m 0 或i s m g 专8 p ) - s p 向i s m 8 提交短信( c 沿ps u b 碉【t ) 操作 c m p p 操作的目的是s p 在与建立应用层连接后向提submiti s m o i s m g 交短信。i s m g 以c m p ps u b m i tr e s p 消息响应。 一s p 向i s m g 查询发送短信状态( c m p p操作_query) c m p p q u e r y 操作的目的是s p 向i s m g 查询某时间的业务统计情况，可以按 总数或按业务代码查询。i s m g 以c m p p _ q u e r yr e s p 应答。 萎州大学硕十学位论文 - 1 s m g 向s p 送交短信( c m p pd e l i v e r ) 操作 c m p pd e l i v e r 操作的目的是i s m g 把从短信中心或其它i s m g 转发来的短信 送交s p ，s p 以c m p p 消息回应。deliverresp - s p 向i s m g 发起删除短信( c m p pc 时忙e l ) 操作 c m p p _ c a n c e l 操作的目的是s p 通过此操作可以将已经提交给i s m g 的短信删 除，i s m g 将以c m p p _ c a n c e l _ r e s p 回应删除操作的结果。 一链路检测( c m p pa c t i v et e s t ) 操作 本操作适用于通信双方采用长连接通信方式时用于保持连接。 以上即是c m p p 协议中针对于s p 端与i s m g 端进行通信的定义内容。我们 称s p 端通过短信网关( i s m g ) 向手机终端发送信息的过程叫做m t 操作，s p 端通过网关接收信息的过程叫做m o 操作。 贵卅l 大学硕士学位论文 第三章短信息平台的设计 3 1 、短信息平台的开发目的 短信息现在已经成为移动增值服务行业中一个最大的亮点，这主要是因为 很多的s p 通过短信息可以获得盈利，同时s p 对用户收费的问题也得以解决。 很多的s p 公司会选择购买短信平台的软件来达到这些功能，而作者认为s p 通 过开发自己的短信息平台可以达到以下几点的有利之处： 1 ) 可以自如的进行扩充功能的开发，不必为开发接口a p i 功能不完整而不能进 行深入的开发： 2 ) 通过短信息平台可以开发各种的短信息应用系统，与移动运营商网关通过互 联为用户提供各种移动增值服务； 3 ) 可以方便的与移动运营商进行功能的查询、费用查询以及各种报表。 3 2 、短信息平台的信息走向流程 短信息平台在用户层面来看主要分为上行短信息和下行短信息两类，至于 如何实现，对用户来说是透明的，所以，作者在这里首先来分析一下短信息的上 行和下行的走向。 3 2 1 、短信息上行 手机用户发送短信息到短信息平台短信息平台将短信息传送到应 用实体上+ 短信息实体向短信息平台发送应答短信息平台向移动短 信网关发送信息 3 2 2 、短信息下行 应用实体发送短信息到短信息平台+ 短信息平台返回应答短 信息平台提交短信息网关+ 短信息移动网关回复短信息接入平台一个消息 下图为短信息上行、下行流稷图 1 6 贳卅1 人学硕士学位论史 3 3 、短信息平台相关的消息类 按照目前短消息服务接入实现，服务提供商s p 与短消息网关之间通过二进 制的c u p ( 移动) 协议接口或者s g i p ( 联通) 协议进行信息交换，s p 必须将消 息按照c m p p 或s g i p 协议来封装，对具体协议实现和消息包格式必须深刻了解。 许多支持短消息服务中心( s m s c ) 与外部短消息实体之间短消息传输的现存协议 都是通过t c p i p 或x 2 5 访问的基于二进制的协议，由于二进制协议不容易理 解，相关的字段多而复杂，每个短消息应用系统实现这些接口代价比较高，并 且对于移动和联通的互联网关要区分实现。将c m p p 封装起来并提供一个统一的 接口，并可以接入二级s p ，使具体短消息应用系统的开发不必对c u p 协议深入 了解。涉及到的消息类如下： ( i ) c m p p _ a c t i v e m e s s a g e 心跳消息，对应c m p p 3 0 文档中的c m p p _ a c t i v et e s t 消息，是s m s p o r t a l 与i s m g 的心跳消息。 ( 2 ) c m p p心跳响应消息，对应 文档中的_ a c t i v e r e