一个基于UDP协议的P2P即时通讯软件的设计与实现

论文摘要

本文全面介绍了作者独立开发完成的一款基于UDP协议的P2P即时通讯软件的相关理论背景和详细的设计与实现过程。该软件运行在Linux/Unix终端环境下,填补了终端环境中开源即时通讯软件的空白。软件的设计与实现过程具体涉及了即时通讯软件的需求分析、基于UDP的应用层协议的设计、P2P技术的原理和实现方法、信息的加密与解密算法、UDP并发服务器的设计范式、提升软件的用户体验和网络通信软件的测试调试方法等诸多内容。基于UDP协议的应用层通信协议的设计与实现是本软件实现过程中的一个重点问题。UDP协议不可靠的特性使得我们无法直接使用其进行通信,本软件的通信协议中采用了确认与重传机制来保证数据传输的可靠性,采用了动态的超时重传定时器值提高了本协议的适应性和灵活性,还使用了在应用层对数据进行分片的方法来避免IP层分片的低效率。软件实现的另外一个关键问题是客户端之间实现P2P(点到点)通信,P2P通信必须要解决的一个问题是对NAT设备进行穿透。本软件采用了一种称为“UDP打洞”的方法来建立P2P连接,该方法实现简单,穿透能力强,同时符合本软件的既有架构。另外,本软件实现过程中,深入挖掘了终端环境中信息的呈现方式,优化了用户使用流程,在诸多细节上提升了用户体验,提高了本软件的易用性。本软件填补了Linux/Unix终端环境中开源即时通讯软件的空白,提供了一个方便易用的即时通讯工具。该软件运行稳定、用户体验良好、资源占用低、通信效率高。作者希望有更多的开源志愿者能够对其进行不断的完善和改进,使其得到更广泛的应用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题的研究背景
• 1.2 课题的研究目的和意义
• 1.3 国内外研究概况
• 1.4 课题的研究工作和本文的结构
• 2 需求分析与模块设计
• 2.1 软件的需求分析
• 2.2 软件架构与模块设计
• 2.3 数据库的设计
• 2.4 本章小结
• 3 关键功能的实现
• 3.1 通信协议的设计与实现
• 3.2 穿透NAT 进行P2P 通信
• 3.3 本章小结
• 4 软件实现涉及的其他技术
• 4.1 信息的加密与解密
• 4.2 开源数据库MYSQL
• 4.3 提升用户体验
• 4.4 网络软件的调试
• 4.5 本章小结
• 5 全文总结
• 致谢
• 参考文献