基于AJAX、WebService和SIP协议的异步通信机制研究

　　互联网飞速发展，提供的网络服务也越来越多。而在众多的网络服务中，即时通讯又成为了使用最广、影响最大、运营最成功的网络服务之一。尽管如此，网页聊天室仍有其生存空间，原因在于网页聊天室是具有主题性的，特定群体会在特定聊天室中讨论相关话题，适合陌生人之间交流，而实时通讯软件则是用以维系已有的人际关系。但在技术层面，网页聊天室无法实现实时通讯软件的主动推送（Push）机制，所有客户端都会以轮询机制和服务器进行通信，网站主机收到轮询的请求会推送整个网页到客户端，导致网站服务器负载过重，且客户端将因为网站负载过大，响应速度变慢而产生信息传递停滞现象。基于AJAX、WebService和SIP协议建立Web接口的端对端异步通信机制可以解决此类问题。

　　1相关理论与技术

　　通过采用AJAX及SIP通讯协议，设计一个WebService并以Web为接口的端对端异步通信实例，阐释WebService双向通讯的建构方式，同时对AJAX技术、SIP通讯协议的原理与应用作简要介绍。

　　1.1WebService双向通信机制

　　如图1所示[1]，建立Client/Server双向通信的松散连接及紧密连接架构，WebService双向通信包含了一个Client的主动请求和一个Server端的前项式Push或事件通知。这是从服务互动的观点来设计的，最少会包含这3种型态，而每一个端点都像这样具备Client与Server的功能设计。

　　（1）TYPEI是一个常见的单向WebService交互式样板；Rc：表示Client端初始化一个请求，这个请求可以接收响应或是不需要响应。

　　（2）TYPEII是一个ServertoClient的异步Reply与EventNotification的交互式样板，实际上异步Reply常被塑造成EventNotification的模式，有ACK就响应，否则就是Notification；Es：表示Server的事件通知，可以要求具有ACK的响应，也可以是一个事件通知。

　　（3）TYPEIII与TYPEI相反；Rs：表示Server端初始化一个请求，这个请求可以接收响应或是不需要响应。

　　图1中实心的箭头是初始化请求，虚线则是选择性的信息响应，TYPEIServer必须提供适当的WSDL，通过SOAP传递给Client来使用，TYPEII和TYPEIII在Client必须提供适当的WSDL，通过SOAP传递给Server来使用，而WebService代理人需同时具备TYPEI～TYPEIII的行为能力，在一个WebService的端点中同时存在Client/Server的角色时就会出现状态协调性的问题，如果协调性出现问题就会出现错误，传统WSDL是One-way方式，要实现WebService双向通信就要做动态的设计。

　　1.2AJAX技术

　　AJAX的全名为AsynchronousJavaScriptandXML，是JavaScript及XML等技术的结合体，另外AJAX也包含浏览器端如何呼叫服务器端WebService的HTTPRequest技术[3]。从AJAX全名的字义中可以了解，AJAX就是异步的JavaScript与XML，它突破了传统网页开发技术的限制，使得网页更具互动性。

　　1.3SIP通讯协议的原理与应用

　　SIP是一个应用层的控制通讯协议，可以建立、修改或结束多媒体联机[4]。以OSI定义的网络七层来分类，SIP应该属于会话层，但是也有人将其归类在广义的应用层。

　　SIP目前共定义九大逻辑组件[5]，因该文仅使用到ProxyServer这个组件，利用该组件的原理，将该组件的部分功能设计成WebService。ProxyServer是一个中介组件，同时具有Server与Client的双重角色，相当于H.323中的Gatekeeper，通常SIPUserAgent发出请求时并不知道对方的地址，需要ProxyServer从中协助，当ProxyServer无法取得SIPUserAgent所要求的联机对象的地址时，ProxyServer会通过预设的路由选择方式转送给其他ProxyServer代为解析，此时转送请求的ProxyServer便会成为Client端。如图2所示，以INVITE为例，假设Smith要用SIPPhone与John通话，首先Smith与John的SIPPhone要先分别向各自的SIPProxy注册，接着Smtih的SIPPhone发出INVITERequest，其中INVITERequest中会有几个标头字段：Via、To、From、Call-ID、CSeq、Contact、Max-Forward、Content-Type、Content-Length。因为Smith的SIPPhone并不知道John的地址或是John所注册的SIPProxy地址，Smith会将INVITERequest送到自己所注册的SIPProxy（Smith’sProxy），Smith’sProxy会回传100（Trying）给Smith的SIPPhone，100（Trying）表示Proxy已经收到并处理INVITERequest，而Smith’sProxy会根据IP或是域名找到John的SIPPhone所注册的Proxy，在把INVITERequest传送出去之前，Smith’sProxy会先将自己的地址填在Via字段，加到INVITERequest的标头，然后送到John的SIPPhone所注册的Proxy（John’sProxy），而John’sProxy则会在收到INVITE讯息后回传100（Trying）给Smith’sProxy，表示已经收到并处理INVITERequest，此时John’sProxy会查询数据库，找到John目前所在的IP地址，之后John’sProxy会将自己的地址填在Via字段，加到INVITERequest的标头并将INVITERequest传送给John的SIPphone。在收到INVITE信息后，John的SIPPhone会进入Ringing的状态，并依照先前所纪录的Via字段，依照路径回传180（Ringing）讯息给Smith的SIPPhone并告知John有来电。当Smith的SIPPhone收到180（Ringing）信息后，可以显示某些信息并等待John接起电话，若John接起电话，表示John允许建立联机，John的SIPPhone响应200（OK）信息给Smith的SIPPhone，而200（OK）的讯息中，可以携带John希望建立RTP封包联机的相关信息和参数（IP地址与Port）的SDP给Smith，其中SDP是附加在SIPMessage后面。此时Smith的SIPPhone因应200（OK）的信息响应ACK给John的SIPPhone，两端SIP联机就算是建立完成，此时便可以利用之前Message所攜带的SDP里的相关参数，开始传输RTP封包。若John拒绝受话，则John的SIPPhone就会传送一个CANCEL讯息给Smith的SIPPhone。

　　2结语

　　过去在浏览器上运行需要单向、双向，全双工、半双工的服务（如聊天室、语音通话、视讯等）都存在一些问题，网页聊天室采用共通的Session或全局变量来达成信号沟通的目的，而浏览器也会定时PostBack，造成Client端浏览器换页的动作产生，也会存在一些Session中断或是无法清除的问题，对于实时的讯号交换是一个瓶颈，许多运行顺畅的语音或视讯软件，都是以ActiveX或是Applet的组件嵌入方式安装在Client端浏览器中，运用了AJAX的方式呼叫CallBack机制后，寻找可用的WebService，结合SIP通信协议，让信息或软件可以快速地组合出新的服务，也可以达到信号实时交换的需求，另外提供了一种快速开发以浏览器为用户端软件系统的新方式，而Client浏览器不再需要一直进行更新网页的动作，也不需要嵌入任何组件，这对目前很多使用者因嵌入不明组件造成中毒或是黑客入侵，有实质上的帮助，提高信息安全的防护。

　　参考文献

　　[1] UsingWebServicebyAJAX[C]//Proceedingsof2008InternationalSymposiumonDistributedComputingandApplicationsforBusinessEngineeringandScience.2005.

　　[2] WuChou，viceforTele-Communication[C]//ProceedingsoftheAdvancedInternationalConferenceonTelecommunicationsandInternationalConferenceonInternetandWebApplicationsandServices.2006.

　　[3] 谢延红，钱爱增.利用Ajax技术开发无刷新聊天室系统[J].长春师范学院学报，2007，26（6）：86-89.

　　[4] 施昌伟.基于SIP协议的即时通讯系统的研究与实现[D].南京邮电大学，2012.

　　[5] 张晨光.基于H.323协议的IP呼叫中心坐席終端设计与实现[D].北京邮电大学，2008.

　　来源：科技资讯 2017年5期

　　作者：徐伟