基于私有云存储即时通讯系统的设计与实现.doc

论文题目 基于私有云存储即时通讯系统的设计与实现专业学位类别工 程 硕 士201291220442 刘 兵学号作 者 姓 名指 导 教 师鲁晓军 副教授 分类号密级注 1UDC学 位 论 文基于私有云存储即时通讯系统的设计与实现（题名和副题名）刘 兵（作者姓名）指导教师鲁晓军电子科技大学陈东雨副教授成 都高 工湖北荆州广州市国迈科技有限公司（姓名、职称、单位名称）申请学位级别 硕士专业学位类别工 程 硕 士软 件 工 程工程领域名称提交论文日期 2014.3.25 论文答辩日期学位授予单位和日期 电子科技大学答辩委员会主席2014.5.17 2014 年 6 月 25 日评阅人注 1：注明国际十进分类法 UDC的类号。 DESIGN AND IMPLEMENTATION OFINSTANTMESSAGING SYSTEM BASED ON THE PRIVATECLOUD STORAGEA Master Thesis Submitted toUniversity of Electronic Science and Technology of ChinaMajor: Author: Advisor: Master of Engineering Liu Bing Lu Xiaojun School : School of Information and Software Engineering 独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：日期：年月日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：导师签名： 日期：年月日II 摘要摘要随着网络技术的不断发展与企业信息化程度不断提高，企业内部的办公通讯主要有三大系统：一是企业 Email电子邮件系统；二是企业 OA办公系统；三是企业即时通讯系统。对于即时性与敏捷性的需要，即时通讯系统的应用占有很重要的地位。传统的即时通讯系统存在以下问题：传统即时通讯系统会话记录信息在客户端保存，如果客户端系统损坏或本地会话日志文件被删除，会话历史信息丢失；传统即时通讯系统如果向 N个终端发送附件， N个终端接收后，会存在 N个附件副本，浪费存储资源，也可能出现版本不一致问题；传统即时通讯系统 1个终端向 N个终端传送附件，会占 N个网络带宽，对网络带宽造成压力；传统即时通讯系统，在客户端机器上会散落很多文件，这样对企业的信息安全带来更多隐患。继个人计算机变革以及互联网变革之后，云计算已被看作 IT的第三次浪潮，成为中国战略性高新产业的重要组成部分。它将带来生活生产方式以及商业模式的根本性改变，已成为全社会关注的热点。目前公有云的应用已经非常广泛，私有云被企事业单位作为信息化建设的焦点与重点，并开始把传统的业务系统移植到私有云平台上来。因此，本论文选题为基于私有云存储即时通讯系统的设计与实现，采用 Hadoop技术搭建企业私有云存储平台，设计与实现基于私有云存储的即时通讯系统。从而解决传统即时通讯系统存在的问题，基于私有云存储即时通讯系统，有以下实际应用价值：节约存储资源；对应用过程中产生的结构化数据与非结构化数据集中存储管理，避免数据丢失；更有利于数据的信息安全；减小大量附件网络传输造成的网络负荷压力；可动态扩展，支撑扩展应用。关键词：私有云存储；Hadoop；结构化数据；非结构化数据；会话I ABSTRACTABSTRACTWith the continuous development of network technology and unceasingenhancement of the degree of enterprise informatization, the enterprise internal officecommunication mainly has three systems:The enterprise E-mail system;Theenterprise OA office system;The enterprise instant messaging system. For therequirement of real-time and agility, the application of instant messaging systemoccupies a very important position. The traditional instant messaging system exists thefollowing problems：I. The session information is recorded on the client If the client system isdamaged or local session log file is deleted, the session history information willbe lost.II. 1 terminal send an attachment to the n terminals, after these terminalsfinishing receiving, n attachments existed, a waste of storage resources.III. 1 terminal send an attachment to the n terminals, will account for the nnetwork bandwidth, causing pressure on network bandwidth.IV. files will be scattered on terminal. This will be caused more hidden dangerfor the enterprises information security.Since the personal computer reform and the change of Internet, cloud computing,which is an important part of Chinas strategic emerging industries, has been seen as athird IT wave. It will cause fundamental changes in life and production style andbusiness model and become the hot topic of the whole society. Currently applications ofpublic cloud are very broad and private cloud has been seen as the focus and emphasisof informatization construction by enterprises, which have began to transplant thetraditional business system to private cloud platform.Therefore, this article, based on the private cloud storage of instant messagingsystem design and implementation, has built a private cloud storage platform usingHadoop technology, designed and implemented an instant messaging system based onprivate cloud storage, which can solve problems existing in the traditional instantmessaging system. Private cloud storage-based instant messaging system has thefollowing practical value：II ABSTRACTI. saving storage resources.II. centralized storage management of structured data and unstructured datagenerated in the application process, to avoid loss of data.III. is more conducive to the information security of the data.IV. reduce a lot of pressure on the network load caused by the attachmentnetwork transmission.V. dynamic expansion, support application expansion.Keywords: private cloud storage, Hadoop, structured data, unstructured data, sessionIII 目录目录第一章绪论 . 11.1研究背景和意义. 11.2选题的意义和价值. 11.3云存储技术概述. 21.4企业即时通讯技术概述. 21.5主要研究内容. 21.5.1课题拟研究的关键技术 . 31.5.2课题拟解决的关键问题 . 31.6论文组织. 31.7本章小结. 4第二章关键技术分析 . 52.1 HADOOP搭建企业私有云存储. 52.2映射用户安全视图. 62.3结构化、非结构化数据. 72.4接入认证. 72.5.1 SOCKET技术. 82.5.1 TCP/IP协议 . 82.6附件上传、在线浏览及下载. 92.7本章小结. 10第三章需求分析 . 113.1传统企业即时通讯系统的应用问题. 113.2系统目标. 113.3功能需求. 113.2.1后台管理子系统 . 123.2.2终端会话通讯子系统 . 143.2.3接入认证及文件访问服务 . 153.3非功能需求. 163.4本章小结. 16第四章系统设计 . 17IV 目录4.1系统设计原则. 174.2系统整体框架设计. 174.3系统逻辑架构设计. 184.4会话业务逻辑设计. 194.5系统功能设计. 204.5.1终端会话通讯子系统 . 214.5.2后台管理子系统 . 244.5.3接入认证及文件访问服务 . 264.5.4开发平台的选择 . 264.6系统接口设计. 264.6.1接口设计原则 . 264.6.2终端会话通讯子系统 . 274.6.3后台管理子系统 . 314.6.4接入认证及文件访问服务 . 344.7系统数据库设计. 354.7.1数据库概念模型设计 . 364.7.2数据库逻辑模型设计 . 374.7.3数据库物理模型设计 . 384.8本章小结. 43第五章系统实现 . 445.1系统环境实现. 445.1.1 Hadoop集群搭建企业私有云 . 445.1.2软件开发环境 . 455.2数据库实现举例. 455.2.1创建用户账号表（t_account）. 455.2.2创建会话概要信息表（t_session） . 465.2.3创建会话信息与用户信息映射表（t_session_users） . 465.2.4创建会话信息与消息信息映射表（t_session_user_msg） . 475.2.5创建会话信息与附件文件映射表（t_session_files）. 475.3功能实现. 485.3.1终端会话通讯子系统 . 485.3.2后台管理子系统 . 52V 目录5.4源代码实现. 535.4.1后台管理子系统数据库操作源码 . 535.4.2终端会话通讯子系统 Socket通讯源码 . 605.4.3 HDFS文件访问操作源码. 645.5本章小结. 65第六章系统测试 . 666.1测试策略. 666.2测试流程. 666.3测试用例及测试结果. 696.3.1登录功能测试用例 . 696.3.2会话功能测试用例 . 706.3.3附件上传功能测试用例 . 716.4本章小结. 72第七章总结与展望 . 757.1总结. 757.2展望. 75致谢 . 76参考文献 . 77VI 图索引图索引图 2-1 Hadoop集群部署图 . 6图 2-2映射用户安全视图. 7图 2-3管理员接入认证. 7图 2-4终端用户接入认证. 8图 2-5附件共享策略. 10图 3-1系统功能包图. 12图 3-2系统管理员用例图. 12图 3-3终端用户用例图. 14图 4-1系统总体架构图. 18图 4-2系统逻辑架构图. 19图 4-3会话业务逻辑图. 19图 4-4系统主要功能架构图. 21图 4-5用户管理 E-R图 . 36图 4-6会话管理 E-R图 . 37图 5-1终端会话通讯子系统登录界面. 48图 5-2终端会话通讯子系统登录设置界面. 48图 5-3终端会话通讯子系统主界面-部门人员. 49图 5-4终端会话通讯子系统主界面-会话列表. 50图 5-5终端会话通讯子系统主界面-附件列表. 50图 5-6终端会话通讯子系统主界面-最近联系人. 51图 5-7终端会话通讯子系统-会话界面. 51图 5-8后台管理子系统-登录界面. 52图 5-9后台管理子系统-部门管理界面. 52图 5-10后台管理子系统-用户管理界面. 53图 6-1总体测试流程. 67图 6-2单元黑盒测试流程. 67图 6-3集成测试的流程. 68图 6-4终端用户登录异常测试截图. 70图 6-5终端用户登录正常测试截图. 70VII 图索引图 6-6会话功能测试截图. 71图 6-7会话功能附件上传测试截图. 73图 6-8会话功能附件列表截图. 73VIII 表索引表索引表 2-1 TCP/IP与 OSI结构对照表 . 9表 3-1后台管理子系统功能需求分析表. 13表 3-2终端会话通讯子系统功能需求分析表. 14表 3-3接入认证及文件访问服务功能需求分析表. 15表 4-1终端会话通讯子系统登录界面功能要素. 22表 4-2终端会话通讯子系统登录设置界面功能要素. 22表 4-3终端会话通讯子系统主界面功能要素. 23表 4-4终端会话通讯子系统会话界面功能要素. 2