QQ聊天程序的网络通信原理

QQ聊天程序的网络通信原理

卢平

通信工程（2）班E09680220）

QQ 的通信协议

QQ的通信协议是一套基于二进制数据的自己开发的应用层网络协议。其中使用一些公司的加密算法。QQ基本通信协议支持udp和tcp两种基本协议方式。两种方式的基本数据结构是一样的。只是tcp 包多了一个描述长度的头部。

QQ的通信原理

QQ聊天程序采用的是C/S通信模式，即客户/服务模式，它把一个应用划分成功能不同的两个部分，分别在不同的计算机上运行，其中一个为服务端程序，用来响应和提供固定的服务，一个为客户端程序，用来向服务端提出请求和要求某种服务。在数量关系上，通常有一对一的（即一个服务端程序和一个客户端程序之间通信），也有一对多的（即一个服务端程序和多个客户端程序之间通信），也有多对多的（即多个服务端程序和多个客户端程序之间通信）。所谓服务端程序、客户端程序也是相对的概念，有时在一个程序中既有服务端又有客户端的功能。QQ聊天程序分成了两个程序，一个安装在腾讯公司的服务器上，我们称之为服务端程序，一个安装在

QQ用户的计算机上，我们称之为客户端程序。在许多介绍网络通信编程的书籍中有关网络聊天的例子，当一个客户要与另一个客户聊天时，第一个客户先把聊天数据发送给服务器，然后服务器再把聊天数据转发给第二个客户，服务器好像一个中转站，这在客户数量比较少时，服务器还能承受，在客户数量比较多时，服务器肯定要瘫痪。何况客户之间还要传送文件、语音聊天、视频聊天等等，为了减少服务器的压力，各客户端之间需要直接通信。

1。在服务端和客户端之间（一对多）

用于客户端程序登录，验证用户密码，获取其它在线好友信息等等。

2。在客户端和客户端之间（多对多）

用于在线好友间直接通信聊天。此时每个客户端程序上既有实现服务端功能的部分，又有实现客户端功能的部分，前者用于接收聊天数据，后者用于发送聊天数据。

在用C/S模式进行通信时，作为客户端在请求与服务端连接时需要知道服务端的IP地址，腾讯公司的服务器具有固定的公网地址，这没有问题。但是在客户端和客户端之间通信时，每个用户的IP地址都是ISP所给的临时地址，无法固定，那么某个用户要与另一个用户连接时，怎么知道对方的IP地址呢？当

一个用户连接到In ter net后，获得了一个临时的公网地址，当登录到QQ时，QQ服务端会获得该上线用户的IP地址，然后告知其他要与该上线用户聊天的用户，其他用户就可以连接该用户与之直接通信了。

在Win32平台上，对于众多的基层网络协议，Win sock是访问它们的首选接口。如果想从头开发一个网络通信应用程序，TCP /IP就是首选协议之一。为了保证可靠的数据传输，宜选择TCP协议。在开发工具方面，VC是我的首选, 但VB可能拥有更多的使用者，所以我用VB& 0作为开发工具编程实现，以便更多的读者能够理解。喜欢VC的的读者要将其转化成VC下的代码也很容易。在VB中有一个Win sock控件，它为VB网络编程提供了一条便捷的途径。

QQ的登陆验证过程

首先QQ客户端向服务器发送一个请求登录令牌的数据包，服务器返回登录令牌。这个令牌是在服务器端生成的，和客户端的IP地址，版本信息等数据相关。以后会用到这个令牌去进行其他操作。在QQ客户端得到登录令牌之后。就会向服务器发送一个包含登录信息的登录请求，要求登录。服务顺会首先看看客户端的号码，守址和版本是否可以在本服务器上进行登录。如果可以的话就验证客户端的登录信息是否与服务器上保存的登录信息进行比较，匹配的就向客户端返回一个登录成功的数据包；不匹配返回登录失败。因为QQ的服务

器有很多台，可能要分管不同的QQ版本、IP等。所以如果客户端的号码、IP 地址和版本无法在本服务器进行登录，服务器就返回一个重定向包，让客户端去另外一台服务器登录。其实整个QQ登录过程就是这么简单的两个步骤。

(1) 监听

先在窗体上加一个 Win sock 控件，名称设为“ Win sockServe 。”由于服务端 需要和所有客户端通信，需要很多 Win sock 控件，因此把刚加入的 Win sock 控 件Win sockServer 改为数组，只要将 Win sock 控件的In dex 属性设为0即可，此 时WinsockServer 数组只有一个元素，以后可根据需要动态增减。当窗体载入 时，只会创建 Win sockServer(0这一个Win sock 控件实例。作为服务端程序，首 先要有一个 Win sock 用于监听客户端的连接请求，自然就用

Win sockServer(0作 为监听Win sock ，所以先要设置其通信协议为 TCP 然后设置本地端口，以便客 户端通过该端口与服务端连接，最后通过

Listen 方法监听。

Private Sub Form_Load()

ConDB 用于和存储用户信息的数据库连接，具体实现见 Protocol = sckTCPProtoco 设置通信协议为 TCP End Sub

(2) 请求与服务端程序建立连接

当用户输入用户名和密码单击登录按钮后，在用户机上的客户端程序所做 的事情是先请求与服务端程序建立连接，这需要先在客户端程序的登录窗体上 加一个Win sock 控件，名称设为“ Win sockClie n 。然后设置通信协议，要连接的 服务器IP 地址，远程端口号要与服务端监听所设置的本地端口一致，最后通过 Conn ect 方法请求与服务端程序建立连接。

Private Sub Comma nd1_Click(单击登录按钮事件

WinsockClient 。Protocol = sckTCPProtoco 设置通信协议为 TCP

WinsockClient 。RemoteHost = "127。0。0。1"要设置正确的服务器 IP 地址 WinsockClient 。 RemotePort = 8888远程端口

Win sockClient 。Connect 请求与服务端程序建立连接 Co nDB 自定义函

数

WinsockServer(0)。

WinsockServer(0)。 L ocalPort = 8888设置信本地端口

WinsockServer(0)。 L isten 监'听