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对于大多数IT安全厂商而言,做的最多的事情之一莫过于查杀各种病毒。与之对应的是,每次新病毒的爆发都会带来杀毒软件销量的大幅增加。如今杀毒依然是安全厂商们的重要任务,但他们还多了一个新战场――反木马。
根据金山公司的《中国2007年上半年电脑病毒疫情及互联网安全报告》,今年上半年,木马数量增速明显。今年上半年共出现新增病毒样本111474种,其中木马病毒高达76593种,占68.7%。在这些木马病毒中,盗号木马尤其严重,达58245种,占木马总数76.04%。全国计算机感染台数超过750万台,与同比增长12.2%。超过9成计算机遭受过木马病毒的攻击。
据中国国家计算机网络应急处理中心估计,目前木马黑色产业链的年产值已超过2.38亿元,造成的损失则超过76亿元。
盗号木马成防范焦点
在众多的木马病毒中,盗号木马成为安全厂商防范的新焦点。这些木马针对即时通信工具,偷取网络银行账号、网络游戏账号装备、QQ号等虚拟财产,并出售以获取经济利益。
金山公司副总裁王欣告诉记者,在盗号木马背后是巨大的灰色产业链。产业链成员分工明确,有完善的流水线作业。黑客们制造木马、传播木马、盗窃账户信息,并通过第三方平台销赃、洗钱。
网络安全的新重点
木马的泛滥让网上隐私暴露、病毒入侵等安全威胁日益凸现,由于即时通信的广泛使用,即时通信安全已悄然成为网络安全的新重点。
一方面,根据中国互联网络信息中心(CNNIC)今年7月的《中国互联网发展报告》,即时通信已成为最重要的互联网应用之一。在1.62亿中国互联网用户中,近7成的用户都在使用即时通信。而在企业中,即时通信已经成为重要的沟通手段。Gartner在一份报告中指出,在相对封闭的企业环境中,即时通信是企业内部沟通理想的通信工具。到2013年,95%的雇员都会将其作为首要通信工具。
另一方面,即时通信用户受到木马病毒的威胁也日益增加。CNNIC在2006年11月通过对北京、上海、广州、武汉、成都、西安六城市网民的电话抽样调查后发现:在六城市活跃用户中,超过八成的被调查者曾经收到陌生人通过即时通信工具发送的广告等骚扰信息。同时,有近六成的用户曾经因为使用即时通信工具而感染过电脑病毒。
联合应对安全威胁
关键词:即时通信;安全;加密
0 引言
即时通信(Instant Messenger,简称IM),是一种基于互联网的即时交流消息的业务,是一个终端服务,允许两人或多人使用网络即时的传递文字信息、文件、语音与视频交流。即时通信的行业应用主要包括:个人即时通信、商务即时通信、企业即时通信、行业即时通信、网页即时通信、泛即时通信、免费即时通信等方面。
即时通信除了能加强网络之间的信息沟通外,最主要的是可以将网站信息与聊天用户直接连接在一起。即时通信工具对于用户来说交流非常方便。但是当用户使用各种即时通信工具与对方交换数据时,双方的聊天信息有可能被监听,与合作伙伴交换的数据可能被窃取,例如通过即时通信工具泄露银行卡号、密码等。
1 简单即时通信开发的安全模型
QQ、MSN、RTX、Skype、GTalk等即时通信工具均基于UDP(用户数据报协议)进行通信。UDP是OSI参考模型中一种无连接的传输层协议,提供面向事务的简单不可靠信息传送服务。
UDP为应用程序提供多对多的通信,UDP在进行通信的应用的数量上面,具有更大的灵活性。多个应用可以向一个接收方发送报文,一个发送方也可以向多个接收方发送报文。UDP可以使用底层网络的广播和组播设施交付报文,UDP提供的是不可靠交付语义,报文可能丢失、重复或者失序,而发送方是得不到通知的;缺乏流控制、报文模式,当有数据交付的时候,必须制定报文边界。
即时通信大部分的模式采用C/S结构,如图1所示为简单即时通信结构。
该结构不同于传统的客户端/服务器结构,用户首先从即时消息IM服务器上获取好友列表,建立点对点的联系,然后用户(客户端1)和其好友(客户端2)之间采用点对点方式发送信息:在无法直接点对点联系时,则用服务器中转的方式完成。
在简单即时通信工具使用过程中,若不增加安全性措施,通信双方的对话内容有可能被监听,以至于重要信息的泄露,为此,我们可以考虑,在简单即时通信工具的基础上增加加密等安全措施,使对话双方信息得以保护,加强数据的机密性。图2所示的是对通信信息进行加密的系统结构。
2 系统处理流程
基于客户端/服务器结构的简单即时通信工具,应该具备的基本功能分为两部分:(1)客户端功能:包括注册登录、用户基本信息管理、获取好友列表、即时聊天等:(2)服务器功能主要是针对客户端提出的各种服务请求予以相应,包括注册回应、登录回应、用户信息管理响应等。如图3所示的是系统的处理流程图。
通过图3我们可以看到,在实现即时聊天过程中,对于发送的消息在发送之前进行加密处理后,以密文形式传输:当收到消息后,需要进行解密处理,恢复明文信息。
3 加密算法的选择
在实际应用中,可选用的加密算法有很多种。众所周知,与密码体制对应的算法有对称密码算法和非对称密码算法,对称加密算法易于理解,便于实现,密钥长度决定了加密算法的安全性:非对称密码算法多应用于数字签名、身份认证等,非对称密码算法相对于对称密码算法有更高的安全性,但是也存在着不可回避的加密解密耗时长的问题。
图4为对称密码体制的保密通信模型。对于即时通信工具对话双方的通信信息进行加密,对称加密算法可以被认为是首选,并且很多网络交互系统都采用对称加密算法对数据进行加密。对称加密体质要求加密与解密使用同一个共享密钥,解密是加密的逆运算,由于通信双方共享同一个密钥,这就要求通信双方必须在通信前商定该密钥,并妥善保存该密钥。典型的对称加密算法有数据加密标准DES、三重DES——DESede、高级数据加密标准AES、国际数据加密标准IDEA等。
用户(客户端1)和其好友(客户端2),想要完成一次消息传递的步骤为:
(1)由用户(客户端1)和其好友(客户端2)约定密钥,由约定构建者构建密钥;
(2)由密钥构建者通过安全通道向另一方公布密钥;
(3)由消息发送方使用密钥对数据加密;
(4)由消息发送发将加密数据发送给消息接收者;
(5)由消息接收方使用密钥对加密数据解密。
用户(客户端1)和其好友(客户端2)第一次通信时需要通过以上五步完成,在后续对话过程中,不需要重复步骤(1)和步骤(2)。
“感觉就像小灵通也能给手机发短信,虽然只能做到文字的交流,但毕竟多了一种跨平台的联系方式。”首都师范大学计算机系大三的学生赵君龙,第一时间过了一把雅虎通和MSN(Windows Live Messenger)互联互通的瘾。
7月13日开始,微软和雅虎在包括中国市场在内的全球多个市场,进行双方即时通信工具之间互联互通的公开测试。
互通是赢利所需
腾讯公关经理渠毅对此表示,雅虎和微软此举不会对腾讯产生任何影响,腾讯也没有任何计划与MSN实现互通。业内人士分析认为,腾讯拒绝加入互联互通的一个关键原因是担心自己的庞大用户群被分流,毕竟腾讯绝大部分收入来源于QQ。
事实上,QQ凭借着高达66%的用户群目前雄踞头把交椅,在没有互联互通的情况下,用户很难舍弃这个软件,毕竟有很多人在用。互联网分析师吕伯望认为:“开放用户社区、游戏社区和拍拍社区是QQ有凝聚力的三个社区。而在技术上QQ进步缓慢,在用户体验方面,比MSN也差很多。因此开放互联对于QQ来说是信心不足的。”
“即时通信工具本身并不能带来赢利,赢利靠的是在即时通信平台上的增值服务。在互联互通的情况下,用谁的即时通信工具是用户考虑的第二位因素,而只有好的服务才能吸引用户去体验更多的增值服务。” 赛迪顾问分析师何潇告诉记者。
“即时通信工具互联互通是大势所趋。互联互通将使即时通信成为比以前更加完整的通信模式,就像发电子邮件不用考虑对方是否也用相同的邮件客户端一样。”何潇认为:“当你解决了通信中的障碍时,每一个即时通信用户都可以发送和接受更多信息,这意味着他们将会在通信软件上得到更高的效率。”
市场调研公司艾瑞咨询预测,2006年中国即时通信用户将增长29%,达到1.2亿人。分析报告认为,未来这一市场各方角力将会进一步削弱IM用户群的集中度。
互通是大势所趋
艾瑞咨询的调查显示,47.9%的网民对即时通信工具最不满意的地方,就是即时通信软件之间不能互联互通,而71.43%网民希望不同即时通信软件间能够实现兼容。而赛迪网针对MSN与雅虎通互联互通事件的调查显示,有半数以上的人认为MSN和雅虎通互通将使得“沟通更方便、快捷”,MSN和雅虎通用户要求得最多的功能之一就是能够与其它即时信息服务实现即时互通。
分析人士指出,MSN和雅虎通的兼容,更深层次上反映出当前即时通信市场的激烈竞争。在美国即时通信市场上,依照数字媒体评估公司ComScore Media Metrix的调查,美国在线(AOL)的Instant Messenger占据了56%的份额,截至2005 年8月拥有4920万名用户,而跟随其后的MSN和雅虎通分别只有2440万和2190万用户。与此同时,Instant Messenger的用户一直处于上升状态,比去年同期增长6%,而MSN 却减少14%,雅虎通减少1%。
通过互联互通,MSN与雅虎通不但在用户数量上可以和美国在线分庭抗礼,并可将网络巨头Google的即时通信软件Google Talk挡在门外。
在中国,艾瑞咨询的调查显示,尽管QQ软件在今年第一季度占据了66%的市场份额,但和2005年底的78%相比,已然下降了12个百分点,而相对应的是MSN Messenger和雅虎通的用户则略有增长。
在雅虎和微软宣布将要互通后,国内已有包括网易POPO等在内的40余种即时通信厂商表达了互联互通的意愿,而IBM也在今年3月站在了微软和雅虎一边,互联互通的阵营进一步壮大。
安全成互通威胁
据用户反映,要实现MSN和雅虎通互联互通,软件的升级过程比较复杂,缺乏直观感;而且,在两大服务间转移联系人列表时十分困难。两大服务的用户在通信前,系统不给出任何升级提示;另外还有用户反映,相互通信的功能太单一,连做基本的共享文件都无法实现,更不要提语音通信了。
对此,微软方面在接受采访时表示:“我们采取的是‘爬-走-跑’的互通策略。”激进的互联互通固然能让用户一下子就体验到互联互通的乐趣和便捷,但是也不可避免地会带来诸多意想不到麻烦,而通过这种稳妥的互联互通能够避免很多不必要的麻烦。
据业内专家分析,即时通信工具之间的互联互通并不存在太大的技术壁垒,实现起来还是比较容易的。但是,由于各种工具使用的应用程序接口、通信协议等的不同,对接时非常容易留下和扩大互联后通信工具之间的漏洞,在互联互通后,安全的问题将成为互联互通最大的威胁之一。
互联互通是革命者手中的枪
雅虎与微软的合作让即时通信领域的互联互通问题再次引起业内关注。
封闭还是开放,这是个问题。应该说互联互通的价值对于最终用户来说并不是很大,因为即时通信是一个份额高度集中的市场,用户的选择是有限的,而且已经形成泾渭分明的用户定位(例如MSN和QQ在中国的竞争格局)。因此,封闭还是开放的问题说到底是服务提供商背后商业利益的问题。
即时通信市场最大的特点就是网络效应非常明显,最大竞争壁垒并非产品功能、服务等因素,而是用户规模。在一个封闭的网络内,用户之间的关系、联系会成为束缚用户迁移的主要原因――如果朋友都在QQ上,我怎么会轻易迁徙?
如果说分别在全球与中国处于垄断地位的AOL与QQ是“执政者”的话,诸如MSN、雅虎通、网易泡泡、新浪UC等就是“革命者”。对于“执政者”来说,“用户规模”才是最有力的统治工具,而对于“革命者”来说,纵使把技术、功能、服务做得再好,也很难真正改变命运,因为用户规模才是压在“革命者”头上真正的大山,不这座大山,革命恐怕永远难以成功。
这就使我们看到了目前的局面:AOL、QQ从来不主张互联互通,而MSN、雅虎通、网易泡泡等力推互联互通!而MSN与雅虎通的互联互通的意义已经超越了即时通信市场本身的竞争,从全球互联网格局来说,Google已经成为互联网领域的老大,微软、雅虎等则极不情愿地成为追随者的角色。
商务性即时通信软件用户以20-29岁人群为主
从用户年龄结构看,偏向商务型即时通信软件年龄主要集中在20-29岁人群,而类似腾讯QQ、百度Hi等偏向娱乐休闲的即时通信软件用户年龄较为分散,年龄两级均有较大的用户群体。
MSN高学历用户比例最大
受到不同即时通信特性影响,微软MSN、移动飞信用户学历较高,51.8%的MSN用户学历在专科以上,而飞信该群体比例为42.8%。此外,腾讯QQ与百度Hi则以低学历为主,初中及以下用户比例分别为32.3%和36.0%,而其他即时通信该用户人群大多在20%以下。
MSN Messenger与阿里旺旺高收入人群比例较大
与学历结构类似,即时通信软件用户收入差别明显,偏向工作、商务性即时通信工具用户收入明显偏高,微软MSN与阿里旺旺月收入在5000元以上的用户比例分别为9.2%和5.7%。而百度Hi、飞信以及腾讯QQ则以低收入为主,每月500元以下的用户群体占到近一半的比例,其中偏向应用的飞信低收入人群较多主要是由于该软件学生用户较多,比例为47.3%,百度Hi次之,比例为44.9%,其他软件学生用户均在40%上下浮动。
qt是一个跨平台的c++图形用户界面库,由挪威trolltech公司于1995年底出品。qt的对象间通信采用信号/槽(signal/slot)机制,其中signal犹如mfc中的事件,而slot则是响应事件的方法。如果要实现对象间的通信,只需要把一个对象的slot和另一个对象的signal连接起来即可实现事件驱动[1]。
由于本系统是通过qt[2]图形开发工具来实现与用户之间的接口设计,所以在eclipse中如果要使用qt,则需添加qt插件方可建立qt gui工程文件。
2系统总体设计
本系统实现了linux系统下的简单通信,同时可以动态刷新在线用户列表,并与其他用户进行聊天通信或传送文件等[3]。如果用户想与其中某位好友聊天,则应该与其建立连接,此时两个客户端有一个作为服务器,另一个作为客户端。本系统的主要架构如图1所示。
系统主要分为客户端和服务器,服务器并不对用户发过来的信息进行转发操作,因为该做法会增加服务器的工作量。它只负责监听客户端的连接请求,同时,在与客户端建立新连接时,服务端会对客户端的端口号进行注册,之后将端口信息提供给每个连接上的客户端[4]。因而两个客户端之间的通信则不需要以服务器作为转发站,而是可以直接进行通信,从而减少了用户之间的通信响应时间。客户端主要可以进行注册、查找密码、添加/删除好友等一些基本操作[5],与好友建立连接之后,还可与好友进行聊天,互传文件等。
图1系统架构
3关键技术实现
3.1客户端listfriend类实现
listfriend类主要用来显示当前用户的好友列表,并按好友的不同组号将其进行分类。同时,用户可以通过触发右键事件对自己的好友列表进行修改,如添加、删除、移动好友,修改好友备注,修改用户信息等。在该类中,用户还要对自己的端口号进行监听,如果有好友提出聊天请求,用户可以根据自己的意愿接受或拒绝。或者用户自己向好友提出聊天请求,如果好友拒绝,则关闭对话框[6]。
listfriend类的主要实现方法如下:
listfriend::listfriend(qwidget *parent,user *a_user):qdialog(parent)
{// 右键菜单设置
familyitem = new qaction(tr("移动到家人"),this);
connect(familyitem,signal(triggered()),this,slot(movefamilygrpslot()));
………………………………………………………………
//右键二级菜单
grp1 = new qactiongroup(this);
grp1->addaction(frienditem);
grp1->addaction(familyitem);
grp1->addaction(stuitem);
//为listview控件绑定事件(单键事件、双键事件),以及其它控件的事件绑定(下拉列表、查找按钮、查找好友等)
connect(familylistview, signal(itemclicked(qlistwidgetitem *)), this, slot(getfrinum(qlistwidgetitem *)));
……………………………
//定时器初始化
time = new qtimer();
connect(time,signal(timeout()),this,slot(updatelistslot())); //刷新列表定时向host发送信息
connect(time,signal(timeout()),this,slot(sendmsgtohost())); //定时向host发送信息
time->start(10000);//10s
3.2客户端chatting类实现
chatting类是用户与好友进行聊天的窗口,用户之间可以发送信息:
chatting::chatting(qwidget *parent, qstring usernum, qstring frinum) : qdialog(parent)
{
//向好友发送连接请求 connect to the client
clientsocket = new qtcpsocket(this);
qhostaddress serverip("127.0.0.1");
clientsocket->connecttohost(serverip,(frinum.right(5)).toint());
//信号与槽的绑定:涉及的相关操作有连接、接收以及进度条
connect(clientsocket,signal(connected()),this,slot(clientconnected()));
connect(clientsocket, signal(byteswritten(qint64)),this, slot(updateclientprogress(qint64))); // 更新进度条
……………………………………………………
}
其中filedialogslot()、getfileslot()两个方法是对文件对话框的操作,sendslot()是向对方发送信息或文件的触发按钮,若只是发送信息,则可直接发送给对方。若是发送文件,则应先发送文件头,将文件名和文件大小发送给对方;clientrecvdata()是接收对方发过来的信息,对信息进行解析,并对其分类处理。其中接收到的消息类型有:对方拒绝聊天、普通信息、文件头、文件内容等。
3.3服务端server类
server类是服务器的主程序,它对incommingconntection()方法进行了重写,主要用于监听服务器端口,如果有请求到来,则实例化一个serverthread对象,用一个单独的线程处理与客户端的通信[7]。
void server::incomingconnection( int socketdescriptor)
{ //有请求到来时,则执行该函数,参数为其套接字描述符
qwarning()<< "new connection is comming" << socketdescriptor;
serverthread *thread = new serverthread(0,socketdescriptor);
connect(thread, signal(finished()), thread, slot(deletelater()));
thread->start(); //为每个客户端创建一个新线程
}
4结语
本文将qt作为图形界面开发工具,并利用qt socket通信原理以及多线程技术[8],以c++作为编程语言,设计并实现了在linux环境下的即时通信系统。通过系统的运行与测试,证明其可以有效地让客户之间直接通信,而不需要通过服务器作为通信中转点。之后的研究方向将着重于安全性方面,包括如何在此系统框架上提高通信安全性,以及如何提升用户之间的通信效率等。
参考文献参考文献:
\[1\]丁静.基于socket和消息队列的中后台接口通迅软件的设计[j].大连民族学院学报,2006,32(3):6567.
[2]葛福鸿,刘晓英,张丽萍.基于socket技术的即时通信软件的设计与实现[j].电脑开发与应用,2011,24(5):6365.
[3]戴元军.linux系统下的网络编程技术[j].应用技术,2001,28(6):2930.
[4]张彦春. 面向通信行业的嵌入式软件开发平台设计与实现[d].合肥:合肥工业大学,2006:5860.
[5]孙玉钰.基于p2p网络的聊天系统的研发[j].长春大学学报,2006,16(2):6165.
[6]马丹,李毅超,杨国纬.即使通信系统中动态群组聊天的实现[j].中国测试技术,2006,32(1):98100.
关键词:即时通信;教育;小学教育
引言
随着智能手机在人们的日常生活当中得到了一定的普及,智能手机当中的即时通讯软件,比如微信,腾讯QQ等已经完全的和人们的日常生活所融合,通过即时聊天软件的多种功能使人们的交流和沟通不在受到地域的制约非常的便捷,即时通信软件当中的视频,文字,语音,图像等多种功能也能够使人与人之间的沟通和交流更加的生动,与此同时即时通信对小学的教育教学工作也有着一定的影响作用。
1.现代通信工具的发展现状分析。
1.1智能手机在人们的日常生活当中得到普及。据有关部门调查数据统计,我们国家智能手机的覆盖率和普及率就达到了百分之70以上,并且还显示了使用智能手机的用户百分之八十都安装了微信和QQ等即时通信软件,智能手机的普及和使用已经成为了通信软件被普遍使用的主要媒介。
1.2现代化的通信即时工具具有明显的价格优势。大家都知道,我们使用手机正常发送一条短信的价格为一角钱,还有一定的字数限制,但是通过即时通信软件使用一兆流量就能够发送大约50多万的字数,二者相对比之后人们一定会选择使用即时通讯软件来进行沟通和交流,为了满足不同群体的使用移动网络的需要,移动互公司还推出了多种流量业务套餐等供不同用户来进行选择办理和使用,传统的教育模式当中教师想要和家长进行面对面的沟通较为困难,还需要教师进行实地的走访才能实现,最多也就是通过短信和电话的形式来与学生家长进行沟通,现在出现了及时通信工具。教师就可以通过其进行及时的视频通话等交流,方面又快捷,省时省力。
1.3通信即时工具的功能越加的健全和完善。智能手机用户对即时通讯工具不断使用的过程中各种需求也在不断的提高,相对应通讯软件也在不断的研发更多的功能以满足用户的这些需求。现阶段的即时通信软件不仅具有进行聊天沟通和娱乐等功能,软件研发公司也在不断的对各种新功能进行研究和开发,比如文件传输与共享,网络电视和远程协助及网上购物的功能;通信即时软件的多元化的功能和作用对我们的日常生活时刻都在产生着影响,同时也对小学的教学环境,教育管理措施等都产生了一定的影响。
2.现代即时通信工具在小学教育教学实践当中的具体作用。
2.1能够使小学教师的综合素质得到有效的提升。随着即时通信软件被广泛的普及应用,网络素质现已成为现代人综合素质当中的一部分,当代教师也应当具备良好的网络素质,这也是教师利用网络即时通信工具展开网络教育的必备条件之一,网络素质包含网络交际、技术运用、教学能力和网络观念素质,教师应不断的进行网络知识的学习,建立起正确的网络理念,利用网络开展教学活动,在实践当中提升自身网络技术,进而使教师的网络教学能力得到有效提升;教师应了解和熟练的运用微信,QQ等即时通信软件,通过适合的通信工具对学生进行一对一,一对多的教育指导,熟练地掌握和运用传送图片,文件,语音视频等基本功能;在教师良好的网络素养形成的过程当中,教师的综合素质也一定会得到有效的提升。
2.2能够使学生的综合素质得到有效提升。目前。学生可以利用网络来获取与学习有关的信息资料,还可以利用网络搜索对日常生活当中所遇到的问题寻找答案,还能够利用即时通信工具等如微信、QQ、微博等表达自己对一些新闻事件的看法,这些网络技术的运用对于学生的网络素质有着提高的作用。能够使学生的网络信息素质得到有效的提升,学生想要获得一些信息,就要进行上网进行搜索信息,浏览信息,还能够对信息进行收集和整理加工;其次学生还能熟练地使用即时通信工具与家长和老师进行交流和沟通,在这样不断的使用即时通信工具的过程中学生的网络信息素质得到了有效的提升。学生们对于即时通信工具的传输图片,语音视频等多种功能比较感兴趣,喜欢使用即时通信工具;由于这些通信软件操作较为简单,学生能够进行一些功能的使用,学生在网络信息化的环境当中不断的受到其影响,同时也对学生的操作技能进行了一定的培养,但是要注意的是,应在家长的正确引导下让学生使用通信软件,防止学生对通信即时工具产生依赖心理过度沉迷其中影响学习,使学生充分的认识到即时通信工具的作用与注意事项。
3.为教育教学带来的改变
3.1教育资源的共享和传输。在以往传统的教学资源传输所采取的主要形式为,通过移动U盘或者邮箱发送的方法;两种方法存在着一定的缺陷费工费时,操作复杂还容易遗失,并且不能够进行一对多的文件资源共享。如今就可以利用QQ这种即时通信工具来实现远距离的文件资源共享与传递,当教师和学生之间都加有对方为好友,就可以随时随地的进行文件的传输,即使对方此时不在线上,也可以将文件改为离线传出,只需在一定时间之内,对方上线进行接收就能够完成文件的传输。还可以利用QQ群文件共享的功能来实现一对多的文件资源共享。
3.2使学生课外作业的形式更加的多样化。教师利用及时通信工具对学生的语文作业进行多样化的设计。由于在一个班级当中,每个学生和孩子对于各种知识的接受能力是不同的,比如说一些学生在语文学习过程中的背诵能力很强,但是默写能力却较差,一些孩子的默写能力较强但是背诵能力却相对较低,所以教师就完全可以利用即时通信工具依据每个学生的学习具体情况来布置适合每一个学生的作业形式。
3.3可以实现教师对学生的远程教育。教师不仅能利用QQ这一种软件来对学生进行远程教育,完全可以利用其它种类的即时通信工具来进行远程教育和指导教学,其能够摆脱传统教学模式的地点和时间的制约,使课堂教学得到了时间与空间上的拓展;教师能够利用QQ,微信群当中的语音功能对学生进行布置作业,生字发音和课文朗读等,利用一对一的聊天功能对学生进行课外的指导教学。教师还可以把课堂教学的视频发送给不能来上课的病假生,让学生通过视频来进行课程的学习。
参考文献
[1]王洋.《即使通信软件在教学当中的应有研究》.J.当代教育.2012.09
关键词:RTX;即时通信
中图分类号:TN914 文献标识码:A 文章编号:1007-9599 (2012) 16-0000-02
1 RTX简介
腾讯通RTX(Real Time eXchange)是腾讯公司推出的企业级即时通信平台。企业管理功能RTX和QQ、MSN等个人IM软件的最大区别在于它具备一系列完善的管理服务功能,这包括:服务管理、用户管理、权限管理、插件管理和信息服务。透过这些管理服务和功能,企业用户可以在RTX的界面上,完全按照企业的实际情况建立相应的管理架构,并按实际需要给企业内部不同成员以不同的权限。这就解决了个人IM软件当中随意性过强的问题。防止即时通信软件的滥用,同时MSN或者QQ等软件需要Internet接入的支持,不适合企业应用。
“RTX”的定位:实时交换、实时快递和实时扩展
2 哈石化部署RTX腾讯通系通能够实现的功能
2.1 依托公司组织架构,设计RTX组织架构的相互即时通信
根据公司组织架构建立用户分组管理,实现企业用户在部门内、部门之间相互高效的即时互动,并且可以设置访问权限,不同组之间可以做到不允许越级访问。哈尔滨石化的应用场景:类似于其它个人IM软件(QQ、MSN),能够在线即时互动,传送文件,相互沟通协作,加快企业内部无缝沟通,打造虚拟办公室。
2.2 网络硬盘共享功能
通过RTX用户能够将文件或者文件夹上传指定共享空间,可以设定访问权限,支持离线接收功能。同网络存储进行深度融合。哈尔滨石化的应用场景:部门或者个人需要某些部门提供文件或者材料,可以发信息,让提供人上传到自己设置的共享区,同时能够设置访问权限。
2.3 企业短信中心功能
搭建企业自己的短信平台,实现RTX同手机号码的互发。并且能够做到群发,服务器管理端能够对发送用户进行设定,发送条目进行设定,发送内容进行审计。哈尔滨石化实现的应用场景:作为石化生产企业,值班调度可以将每日生产情况直接发送到生产相关人员的手机,或者通过RTX用户直接对指定人发送短信,协调安排工作。突发事件或者紧急事件能够快速的通过RTX系统进行发送。如果人员出差,日常工作也可以通过RTX短信功能进行沟通,能够节省很大的费用支出。
2.4 邮件系统集成
将用户自身的邮件客户端集成到RTX用户客户端平台,实现单点登录,新邮件提醒功能。
2.5 远程协助计算机管理功能
RTX用户计算机如果出现问题,可以直接发送信息,由信息管理部专门人员远程操作,解决问题。建立信息支持热线人员专属账号,可以直接联系专属热线人员,进行客户端的远程管理协助功能。
2.6 群组功能
可以对部分用户建立群组,哈尔滨石化应用场景:公司内某个项目启动,可以申请建立一个项目群,将项目成员加入到同一个群中,相互之间沟通协作更加便捷。
2.7 严格的审计,权限设置功能
所有的通信信息,包括手机短信信息,在服务器端均能够做到完全的追溯。
3 哈尔滨石化对于RTX的深度扩展应用
3.1 MES(生产控制系统)腾讯通RTX短信集成解决方案
3.1.1 MES 系统OM(运营管理)模块发送报警短信方案
(1)短信报警规则设置模块。报警时间超过设定值时发送短信报警;测量值与上限值、下限值差超过设定值发送短信报警;发完短信报警后每隔设定值再次发送短信;在报警后如果测量值恢复到安全范围内设定时间后发送设备恢复短信通知。(2)报警接收人设置模块。设置接收短信人详细信息;设置具体部门需要接收报警短信的人员信息,使该部门的报警信息只发送给相关责任人和综合监管人。(3)发送短信查询模块。按多种条件(如部门、收件人)查询已经发送的报警短信。
3.1.2 MES 系统OM(运营管理)模块短信报警发送程序
(1)读取OM数据模块。进行OM数据读取;(2)数据报警判断模块。根据事先设定的报警短信发送规则,判断是否要发送短信。(3)编写发送短信信息模块。如经过判断需要发送报警短信,则在此模块组织报警短信信息内容,并查询出该报警短信需要发送的收信人;(4)发送短信模块。通过腾讯通RTX短信模块将相关短信发送给相关责任人,并同时发送到该责任人的RTX账号中。
【关键字】即时通讯类业务 CDMA 资源消耗 业务模型
1 引言
随着国内3G网络的规模建设和智能手机的快速市场渗透,移动网络的数据业务流量呈爆发式增长,增长幅度明显高于语音业务。据不完全统计,2010年国内三大运营商的移动数据业务同比增长都超过了100%。移动互联网呈现蓬勃发展态势,很多固网的互联网业务也随之迁移升级至手机,其中即时通讯类业务(如QQ、MSN、飞信)手机普及率最高。
即时通讯类业务具有小流量且长时在线的特性,传统信道独享的固定宽带接入网对此没有问题,但这种特性对多用户共享信道资源的无线接入网的资源分配和占用带来挑战。实际情况是,该类业务实际占用的无线资源(业务信道和控制信道等资源)是其实际业务流量的数倍甚至数十倍,无线网络资源利用效率明显低下,是谓移动数据业务实际运营的“增量不增收”:同时,这也为网络扩容带来巨大压力。因此,我们有必要对这类业务进行构建模型,并对无线资源占用作具体分析。
2 业务特征及其对无线资源占用特点
即时通讯类业务的用户信息发送具有很大的离散性以及小流量特点。由于手机并非一直占用信道资源,当有数据传输时,系统才会发给手机并立即指配消息分配信道资源,没有传输时则释放资源,这会导致业务的频繁建立和释放。而在没有信息传送时,为了保持用户客户端和服务系统的信息同步更新,客户端与服务器之间要定时发送心跳信号(keepaIive),以明确客户端是否在线。心跳信号周期一般为几十秒,心跳信号的频繁发送,也会导致业务的频繁建立和释放,但其实用户并没有发出信息。
网络的实际连接次数、连接时长、前反向流量,可以反映业务对业务信道和控制信道类无线资源的占用情况。表1为国内某地的移动网络各类业务对无线资源的实际占用情况。前向小速率突发类业务(即时通讯类业务为主)的下行流量仅占0.64%,但其连接次数占整个网络的79.41%,占用连接时长也达到18%。这意味着:传输不到1%的数据流量,却占用了79.41%的控制信道和18%的业务信道。
由表1可知,传输业务流量和资源占用呈现明显的不匹配。这种不匹配源于小流量长时在线的业务特点和模型:一方面,信息量小:另一方面,长时在线,意味着网络必然要为其分配较多的业务信道资源,尤其该类业务频繁连接,使CDMA 1X系统必须频繁为其建立信道和释放信道,占用了大量控制信道资源。因此,即时通信类业务大规模发展,导致了网络拥塞,尤其是控制信道的拥塞,造成网络整体资源利用效率下降。
3 业务模型
作为普及率较高且为用户熟知的数据业务,即时通讯业务与其它传统业务(如下载类、浏览类等业务)不同,业务模型相对复杂,包含多种状态,不同状态下的业务特征差异明显。目前,可归纳为三类业务模型:接入登陆业务模型、信息发送模型、空闲心跳模型。
3.1 用户发送信息业务模型
在用户输入信息并点击发送时,即进入信息发送状态,适用于用户发送信息业务模型,该模型由用户或系统触发。在实际业务模型中,除了用户可见信息外,为了上层通信和交互,还必须包含大量的控制或指示类信息。如表2所示,手机QQ每发送/接收一条信息的长度为30个汉字,有效传输数据量为132Bytes,加上TCP/IP包头40字节,实际传输172Bytes。即实际用户信息负荷占比仅为36%,另外64%为用户不可见的辅助添加信息,可见实际有效负荷比较低,明显低于下载类、浏览类业务的用户信息有效负荷占比(典型的为80%-90%)。
用户有效信息负荷比低有两个原因:一,用户信息是明显的短IP包,IP头占比大:二,每个信息要附加发送QQ号、接收QQ号、版本号等辅助信息,冗余比例高。
3.2 用户登陆业务模型
用户在首次登陆时,要传送登陆账号和密码,信息反馈各类好友的在线状态、用户本身配置信息、用户签名、用户个性图片等大量信息。如表3所示,经现网测试,手机单次登陆的平均接入时长为119秒,和当时的网络状态关系密切。如闲时登录时间明显少于忙时,还与网络是1X网络还是DO网络关系密切。
用户的单次登陆数据流量平均10.5K字节。其中图片类信息和好友信息类信息占主导,和该用户的好友数量和一些个性化设置关系较大。
3.3 空闲心跳模型
在用户空闲时间内,为了和系统保持信息同步,必须按照一定的周期发送系统自动刷新的信息,即所谓心跳。传输的信息包括:好友的登录状态、用户定时向系统进行状态更新,一些通知消息等。根据QQ版本不同,心跳时长也有所不同,如表4:
手机QQ空闲态每小时传输的状态信息约为20kb,包括网络向手机发的状态改变信息,以及手机向网络发的心跳信号。
3.4 业务模型小结
如图1,即时通讯类业务显著特点为平均每个数据包大部分为小数据包,从网络测监控统计,约98%的前向连接速率小于4.8kbps,80%数据包小于512个字节,反向连接速率小于4.8kbps,80%数据包小于512个字节。
较之其它业务,即时通讯类的包小但发送频繁,手机QQ典型的突发数据包主要分布在100Byte-300Byte区间:其它典型业务测试的基本模型结果如下:
电脑通过上网卡打开一个互联网主页(如新浪),约500kb~1000kb。
电脑下载业务:约1Mb~100Mb(典型的如下载歌曲,每首约3Mb~4Mb)。
手机终端打开一个互联网主页(如:新浪,分页显示),约100kb~300kb。
手机终端打开一个含少许图片的网页,约10kb~200kb。
手机终端下载小软件,约200kb~1000kb。
手机终端打开一个WAP页面,约5kb~80kb。
综上可知,大部分业务的单次下载流量在数百kb为主,明显高于即时通讯类的0.2kb水平。
4 对1X网络资源的占用分析
1X无线资源主要包括CE、Walsh码、功率三类。CE资源是接入信道处理单元,目前标准的信道板包括128个C已Walsh码资源为正交码分资源,在目前典型的无线配置3中,每个载扇最多有64个Walsh码资源。从对1X资源的占用角度来看,业务包括四个过程或阶段:
连接建立阶段。占用公共信道Wlash码与CE,此阶段分配专用Walsh码与CE,接入时间约3~4秒。
数据传输阶段。占用1~17个专用Wlash码,1~17个专用CE(持续时间依所传输数据量与数据速率而定)。
无数据传输休眠等待阶段。数据传输完毕,前向无数据传输,只有控制信息传输(反向功率控制等信 息),传输速率较低,一般为1500bps或2700bps。持续时间依据休眠定时器设置,现网设置时间为20~60秒。
连接释放阶段。连接释放,不再占用前向资源(C已WaIsh码,功率)。
如表5所示,即时通讯类业务平均每次传输0.2kb信息,在1X网络中的有效传输约为0.22秒,但休眠等待时间约20~60秒,这都要占用CE资源和walsh码资源,加上接入建立实现的3.5秒,也要占用接入信道和无线资源。总体而言,相对于其他业务(如网页浏览、FTP下载等),即时通讯类业务传输效率明显底下,激活态应用层平均有效传输速率为0.067kbps,有效传输速率仅为FTP下载类业务的1660分之一。
因此,即时通讯类业务大量不断接入和休眠等待过程要占用大量无线CE和Walsh码资源及少量功率资源,造成网络效率明显低于其他业务。再加上此类业务的客户端系统信息更新(心跳)也要周期性消耗资源,进一步降低了资源有效使用率。
5 对EV-DO网络资源的占用分析
作为3G网络,EV-DO网络设计思路主要针对突发类数据业务,资源分配采用时分方式动态调度,与1X网络的资源分配有明显不同。EV-DO网络前向资源分配的最小单元为时隙:1.67ms,实际应用中,业务承载包括Session建立过程,连接激活与数据传输过程,会话释放过程等4个步骤:
1次会话(Session)建立流程(含UATl分配)。1次重认证流程。
多次连接激活/去激活流程(用户数据传输,数十次至数百次)。
可能存在的切换流程。
1次会话释放流程。
其中,数十次的连接激活/去激活流程占用了主要无线资源。图2为一次连接激活/去激活流程。
对于不同的业务类型和IP包大小,EV-DO采用不同的传输编码和格式。下面为几种典型业务的编码和格式:
(1)小流量数据
IP层数据量为200Byte
折算到MAC层在空口约需传输2000bit
采用(2048,1,64)编码
(2)网页浏览
lP层数据量为1 00kb
折算到MAC层在空口约需传输1 000kbit
采用(4096,1,64)编码
(3)FTP下载
IP层数据量为3000kb
折算到MAC层在空口约需传输30000kbit
采用(4096,1,64)编码
(4)传输开销
层开销:13%
重传率:5%
空口传输效率:95%
如表6所示,即时通讯类业务包括网络登录过程和小流量数据传输过程,其中连接建立过程大约需要使用33时隙,和其他类业务一样(如网页浏览、FTP下载等)。而数据传输过程要根据用户具体消费行为,典型的一个200Byte的lP包只需一个时隙即可完成。假设用户每小时发送60次信息,在线用户每小时总耗用前向时隙时长3.7s,在线用户的每小时总流量22kb,可得到占用前向时隙时的等效前向速率48kbps。小流量数据业务对前向时隙资源占用效率不高,有效利用率仅是其他业务(网络浏览、FTP业务)的1/30~1/40,但于1X的上千倍的差距有了明显提升(约提高了40~50倍)。
6 对即时通讯类业务的优化建议
基于即时通讯类业务的特点,其在移动网络上的承载效率明显不如一些传统业务。针对其业务特点和网络特性,可从以下几方面进行优化:
(1)优化即时通讯类业务的客户端。在不影响用户体验的情况下,尽量扩大客户端的心跳周期,如设置为180秒。
(2)尽量把即时通讯类业务从1X网络迁移到EV-DO网络,其相对效率可以提升30~50倍,绝对速率(激活态应用层平均有效传输速率)可以提高700~800倍。
(3)优化客户端版本。在心跳信息更新方面进行判决,如果无重要信息需更新,可以合并多次心跳信息,或省略部分不重要的心跳信息。
7 结论
本文对移动网络上越来越多的即时通讯类业务进行资源使用分析,并结合实际构建相关业务模型,对即时通讯类业务CDMA1X网络的资源消耗进行定量分析,对EV-DO上的承载特点和即时通讯类业务资源消耗进行分析,并给出优化建议。对于优化即时通讯类业务在移动网络上的体验,尤其是减轻由其带来的无线网络压力有较大的实用价值,同时对需要承载越来越多个性化业务的网络分析有一定的借鉴意义。
近期,新加坡政府决定再一次将免费Wi-Fi网络项目延期并提高网络速度。“无线@新加坡”项目自2009年9月1日起访问速度就提高一倍至1兆,免费服务时间并延长至2013年3月31日。