即时通讯实现原理

即时通讯（Instant Messenger，简称IM）软件多是基于TCP/IP和UDP进行通讯的，TCP/IP和UDP都是建立在更低层的IP协议上的两种通讯传输协议。前者是以数据流的形式，将传输数据经分割、打包后，通过两台机器之间建立起的虚电路，进行连续的、双向的、严格保证数据正确性的文件传输协议。而后者是以数据报的形式，对拆分后的数据的先后到达顺序不做要求的文件传输协议。

IM的基本技术原理如下：

a. 通过IM服务器登陆或注销

b. 用户A通过列表找到B，用户B获得消息并与之交谈

c. 通过IM服务器指引建立与B单独的通讯通道

      QQ是使用UDP协议进行消息的接收和发送的，但随着用户需求和技术环境的发展，目前主流的IM系统倾向于在IM客户端之间、IM客户端和IM服务器之间都采用TCP协议。QQ聊天信息是在两个用户间直接通信的,而MSN要经过服务器中转。

首先，用户A输入自己的用户名和密码登录即时通讯服务器，服务器通过读取用户数据库来验证用户身份，如果用户名、密码都正确，就登记用户A的IP地址、IM客户端软件的版本号及使用的TCP/UDP端口号，然后返回用户A登录成功的标志，此时用户A在 IM系统中的状态为在线（Online Presence）。

其次，根据用户A存储在IM服务器上的好友列表（Buddy List），服务器将用户A在线的相关信息发送到也同时在线的即时通讯好友的PC机，这些信息包括在线状态、IP地址、IM客户端使用的TCP端口（Port）号等，即时通讯好友PC机上的即时通讯软件收到此信息后将在PC桌面上弹出一个小窗口予以提示。

第三步，即时通讯服务器把用户A存储在服务器上的好友列表及相关信息回送到他的PC机，这些信息包括也在线状态、IP地址、IM客户端使用的TCP端口（Port）号等信息，用户A的PC机上的IM客户端收到后将显示这些好友列表及其在线状态。

接下来，如果用户A想与他的在线好友用户B聊天，他将直接通过服务器发送过来的用户B的IP地址、TCP端口号等信息，直接向用户B的PC机发出聊天信息，用户B的IM客户端软件收到后显示在屏幕上，然后用户B再直接回复到用户A的PC机，这样双方的即时文字消息就不通过 IM服务器中转，而是通过网络进行点对点的直接通讯，这称为对等通讯方式（Peer To Peer）。在商用即时通讯系统中，如果用户A与用户B的点对点通讯由于防火墙、网络速度等原因难以建立或者速度很慢， IM服务器还提供消息中转服务，即用户A和用户B的即时消息全部先发送到IM服务器，再由服务器转发给对方。早期的IM系统，在IM客户端和IM服务器之间通讯采用采用UDP协议，UDP协议是不可靠的传输协议，而在 IM客户端之间的直接通讯中，采用具备可靠传输能力的TCP协议。随着用户需求和技术环境的发展，目前主流的即时通讯系统倾向于在即时通讯客户端之间、即时通讯客户端和即时通讯服务器之间都采用TCP协议。

S——C1

| C1每次想和C2通信，先向S递一个申请，然后S同意，把信息转交C2,以后每次通信都这样。

S——C1

| C1第一次想和C2通信，向S递一个申请，S同意，告诉C1,C2,然后C1和C2之间建立了一条连接，可以直接通信，无需经过S。

第一种，对服务器的性能要求比较高，要求服务器可以同时处理很高的连接数，因为所有信息都要通过服务器进行传递，同时，它可以对所传递的信息进行控制。

第二种，仅仅是用户登陆或下线时与服务器进行连接，平时进行通信时，是用户之间直接进行点对点的连接，这种实现更合理一些。

IM通讯的几种方式

1.在线直接通讯

如果用户A想与他的在线好友用户B聊天，他将直接通过服务器发送过来的用户B的IP地址、TCP端口号等信息，直接向用户B的PC机发出聊天信息，用户B的IM客户端软件收到后显示在屏幕上，然后用户B再直接回复到用户A的PC机，这样双方的即时文字消息就不再IM服务器中转，而是直接通过网络进行点对点的通讯，即对等通讯方式（Peer To Peer）。

2.在线代理通讯

用户A与用户B的点对点通讯由于防火墙、网络速度等原因难以建立或者速度很慢，IM服务器将会主动提供消息中转服务，即用户A和用户B的即时消息全部先发送到IM服务器，再由服务器转发给对方。

3.离线代理通讯

用户A与用户B由于各种原因不能同时在线的时候，如此时A向B发送消息，IM服务器可以主动寄存A用户的消息，到B用户下一次登陆的时候，自动将消息转发给B。

4.扩展方式通讯

用户A可以通过IM服务器将信息以扩展的方式传递给B，如短信发送方式发送到B的手机，传真发送方式传递给B的电话机，以email的方式传递给B的电子邮箱等。