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通用短信平台中协议转换功能的设计与实现

作　者: 贾欢欢
导　师: 王纯
学　校: 北京邮电大学
专　业: 计算机科学与技术
关键词: 实体协议转换消息交互电信运营商UNISMS CMPP SMPP SGIP
分类号: TN929.53
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 37次
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内容摘要

目前很多产品都有对外的短消息接口,以便与移动、联通的网关进行消息收、发的交互。而目前已经有的各种协议,如CMPP (China Mobile Peer to Peer,中国移动点对点协议)、SMPP(Short Message Peer to Peer,短消息点对点协议)、SGIP(Short Message Gateway Interface Protocol,中国联通短消息网关接口协议)等,其协议类型较多,协议内字段及内容较为繁琐。对相关产品的提供者,每开发一套新业务,或者将业务拓展到一个新的协议,都需要修改相关应用接口,对业务开发、尤其快速开发是个很重的负担,尤其当业务开发人员希望只关注于业务提供本身时。而让这些已有协议修改又不实际,此时,一个致力于各种短消息协议转换(包括但不仅限于上述三种协议格式)的平台,不但能将业务后台从各种复杂的外部协议的研究和实现中解脱出来,而且可以在平台上加载更多业务需要的功能,支持不同的服务等级的实现。这样的平台可以实现任意平台中已支持的协议(包括但不仅限于目前移动、联通的CMPP. SMPP、SGIP协议)间的转换,不但可以消除业务中实现的协议与其最终通信的目的协议间的差异,将业务平台从额外的负担(如对每一种具体协议的编解码、以及与各种网关的登录、鉴权、心跳控制等)中解脱出来,还可以帮业务完成更多服务质量相关的功能,如流量控制、负荷分担、流量缓冲、消息加解密、以及按照各方状态灵活选择接收方等,既减轻了业务的负担,更使信息发送更为灵活、安全、可靠。平台应用于有短消息交互的系统之间(如业务平台及移动网关),既可同时安装在发送、接收端,也可只安装在一方。一旦安装后,对端(如业务平台或移动网关)视平台为其实际要交互的业务系统(或者网关),对已有的业务平台无需在其与其目标端(如网关)的连接方式上(包括协议及连接方式)做任何改动,最大限度的减少了业务在协议上的开发。在协议转换的基础上,平台根据各业务系统运行的实际情况,对业务系统提供更多功能上的支持,如流量控制、负荷分担等。平台设计的目标是在实现以上提到的除编解码外的各种对业务系统功能的支持时与具体的通信协议无关。要达到这个目的,各种协议的短消息在系统中必须以协议无关的统一格式存储。平台在运行中将接收到的短信息解码成平台内部的存储格式,进行处理(包括寻找短消息目的端及以上的各种附加功能等),然后在发送的时候按照目标协议进行编码并发送,而这一将协议码流解码成内部存储格式及按照目的协议编解成对应协议的码流并发送的过程在平台的协议转换功能中实现。由于正确的消息识别是消息正确处理的基础,正确的编码是消息正确被接收的基础,同时正确好用的内部存储结构(解码的结果)是消息其他处理流程能正常处理的基础,协议转换部分及其涉及的相关功能是短信平台的基础部分。本论文主要分七部分：引言,背景介绍,需求分析,协议转换功能的设计,协议转换功能的实现,单元测试和系统测试和总结。引言是论文的开头,简单的引出本论文。第二部分介绍了系统的背景：包括短信的产生及在中国各电信运营商间的现状、与短信网关有交互的业务系统、以及其他有消息交互情况的系统。第三部分介绍了UNISMS(UNI SMS platform)的整体应用需求及其中与协议转换部分相关的需求。第四部分介绍了协议转换功能相关的设计,包括：系统的重要运行流程的设计、短消息在平台中存储格式PDU的详细设计、协议转换功能的详细设计及平台内部协议无关的轻量级的协议的设计。第五部分介绍了平台协议转换功能的具体实现,包括其类图、组件图等。第六部分对UNISMS平台中协议转换相关部分进行了单元测试和相关的系统测试。最后一部分是系统开发的总结。

全文目录

摘要  4-6
ABSTRACT  6-11
第一章概述  11-19
  1.1 背景介绍  11-12
  1.2 短信业务简介  12-18
    1.2.1 短信的产生与发展  12
    1.2.2 中国电信运营商及其增值业务简介  12-14
    1.2.3 需要信息交互的其它系统简介  14
    1.2.4 通用短信平台涉及到的技术简介  14-18
      1.2.4.1 C/S连接方式  14-16
      1.2.4.2 信息发送方式  16
      1.2.4.3 协议栈模式  16-17
      1.2.4.4 网络编程与字节序  17-18
  1.3 本章小结  18-19
第二章通用短信平台中协议转换功能的需求分析  19-26
  2.1 通用短信平台的协议相关需求  19-20
  2.2 协议转换功能相关的需求分析  20-24
    2.2.1 设计一种协议无关的内部存储结构  21-22
    2.2.2 常见通信短消息协议的支持  22
    2.2.3 与外部实体间协议连接的建立及维护  22-23
    2.2.4 协议间转换的支持  23-24
    2.2.5 对新协议扩展的接口提供  24
  2.3 轻量级的协议无关的通用短信平台内部协议的接口提供  24
  2.4 本章小结  24-26
第三章协议转换功能的设计  26-40
  3.1 系统运行的重要流程  26-36
    3.1.1 链路维护流程  27-30
      3.1.1.1 链路维护总流程  27-29
      3.1.1.2 链路协议登录流程图  29
      3.1.1.3 链路协议登录流程图  29-30
    3.1.2 消息处理流程  30-32
    3.1.3 重发控制流程  32-33
    3.1.4 传输控制流程  33-34
    3.1.5 消息发送流程  34-36
  3.2 内部缓存PDU设计  36-37
    3.2.1 内部PDU中需要记录的信息简介  36
    3.2.2 内部PDU中各成员设计及说明  36-37
  3.3 协议转换部分详细设计  37-39
    3.3.1 协议层连接维护功能及协议适配的功能  38
    3.3.2 协议转换功能设计  38-39
    3.3.3 协议的灵活添加设计  39
  3.4 本章小结  39-40
第四章协议转换功能的实现  40-54
  4.1 数据链路层的详细设计  40-45
    4.1.1 数据链路层组件结构图  40-42
    4.1.2 数据链路层类图设计  42-44
      4.1.2.1 链路层类图  42-43
      4.1.2.2 链路层类图说明  43-44
    4.1.3 数据链路层向其他层提供的接口说明  44-45
  4.2 协议控制层的实现  45-50
    4.2.1 协议控制层组件图  45-48
    4.2.2 协议控制层类图设计  48-49
      4.2.2.1 协议控制层类图  48-49
      4.2.2.2 协议控制层类图说明  49
    4.2.3 协议控制层向其他层提供的接口说明  49-50
  4.3 相关通用基础类的实现  50-52
    4.3.1 内部统一存储消息的PDU类及路由四元组存储类  50-52
    4.3.2 排序、存储管理类  52
  4.4 字节序转换及各种类型字段解码实现  52-53
    4.4.1 主机字节序的识别  52-53
    4.4.2 各类型字段解码实现  53
  4.5 本章小结  53-54
第五章协议转换功能相关测试  54-58
  5.1 协议支持测试  54-56
    5.1.1 与各外部网关连接鉴权功能测试  54-55
    5.1.2 与各外部网关协议心跳功能测试  55
    5.1.3 各类型消息编解码功能测试  55-56
  5.2 消息收发流程测试  56-57
  5.3 内部协议测试  57
  5.4 本章小结  57-58
结束语  58-59
参考文献  59-60
致谢  60-61
攻读学位期间发表的学术论文及申请的专利  61

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