微服务开发实战协议篇之XMPP - TBD

概述

大多数的微服务， 基于 HTTP REST 协议就够了. 但是HTTP 1.0 的 request/response 请求/应答模式在即时消息应用这一类的微服务就不太适用了。

所以这时可以考虑协议 XMPP 和 MQTT ， 甚至基于 WebSocket 的二进制消息。

XMPP（可扩展的消息传递和存在协议）专门为即时消息应用设计的协议。
XMPP 历史稍长，比较成熟，应用和库也比较多，比如Jabber， Google Talk（现在改为 Hangouts 环聊），WhatsApp。 但是所使用的 XML 也比较繁琐， 消息体比较大， 所以在移动网络和物联网中有些力不从心。

MQTT（MQ Telemetry Transport）专门为 IoT 物联网的设备所设计的一种通信协议，适用于功率， 容量和计算能力比较低的设备。 它快速和可靠，消息体小，传输和解析效率比较高。比较 Facebook Messenger 就使用 MQTT。 但是它应用不广，参考资料和相关的软件库不多。先来重点谈谈 XMPP

XMPP

XMPP 即 eXtensible Messaging and Presence Protocol 扩展消息和出席协议
它是以一种双向的流式XML表示的即时消息应用协议

大家最熟悉的即时消息应用莫过于 QQ 和微信了， 腾讯使用的是自己的私有协议， 而 XMPP 是开放的公有协议， 任何人都可以参考和免费使用

XMPP 有两个主要的协议

• XMPP Core - RFC6120 XMPP 核心协议

XMPP Core

• XMPP Instant Messaging and Presence - RFC6121 XMPP 即时消息和出席协议

XMPP IM

还有许多扩展的协议(http://xmpp.org/extensions)， 常用的有

• XEP-0045 (PDF) Multi-User Chat

XMPP MUC

• XEP-0030 (PDF) Service Discovery
• XEP-0020 (PDF) Feature Negotiation
• XEP-0060 (PDF) Publish-Subscribe
• XEP-0047 (PDF) In-Band Bytestreams
• XEP-0004 (PDF) Data Forms
• XEP-0166 (PDF) Jingle

术语

• bare JID : 基本JID
  localpart@domainpart
• full JID: 完整 JID, 区别是加上了资源部分
  localpart@domainpart/resourcepart
• XML stanza: XML 节, 即一个XMPP的XML 消息
• route: 路由, 一个消息经由什么路径发到目的地

XMPP stream 搭建过程

Simple connect flow

participant client as client
participant server as server

client->server: 1) start stream
server-->client: 2) start stream and features
client->server: 3) auth
server-->client: 4) success
note over client, server: sasl negotiation success
client->server: 5) restart stream
server-->client: 6) restart stream and features
client->server: 7) resource bind iq
server-->client: 8) iq result

connect, auth and resource bind

participant client as client
participant server as server

client->server: 1) start stream
server-->client: 2) start stream and features
client->server: 3) starttls
server-->client: 4) proceed
note over client, server: tls negotiation success
client->server: 5) restart stream
server-->client: 6) restart stream and features
client->server: 7) auth
server-->client: 8) challenge
client->server: 9) response
server-->client: 10) success
note over client, server: sasl negotiation success
client->server: 11) restart stream
server-->client: 12) restart stream and features
client->server: 13) resource bind iq
server-->client: 14) iq result
client->server: 15) session iq
server-->client: 16) iq result

架构

• Global addresses
• Presence
• Persistent Streams
• Structured Data
• Distributed Network of Clients and Servers

XML stanza

XML 节

presence

• presence
  • type
    • subscribe
    • subscribed
    • unavailable
  • child
    • delay
    • show
      • chat
      • away
      • xa
      • dnd
    • status
    • priorities 优先级,如果同一帐号来自不同设备
  • directed presence: not for all roster, just for one

iq

• iq
  • request
    • get
    • set
  • response
    • result
    • error

message

• message
  • normal
  • chat
  • groupchat
  • headline
  • error

FAQ

How to open a stream

The stream negotiation process

How to close a stream

The directionality of XML streams

How to handle peers that are silent

The XML attributes of a stream

The XML namespaces of a stream

Error handling related to xML streams

MQTT

参考资料

• xmpp.org
• mqtt.org
• XMPP-IoT-protocol-winner-or-second-place-to-MQTT