動態(tài)IP環(huán)境下客戶端自動獲取服務(wù)器地址新方法的研究

.z.動態(tài)IP環(huán)境下客戶端自動獲取效勞器地址新方法的研究一、研究背景在家庭網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下,想把分布于**市內(nèi)不同街道的商店、超市通過軟件統(tǒng)一管理起來。這些管理軟件中的客戶端要接入處于動態(tài)分配IP環(huán)境中的效勞器，需提前獲取效勞器當(dāng)時的IP地址，并進(jìn)展相關(guān)網(wǎng)絡(luò)配置，才可效勞器。因?yàn)橥ㄐ殴綢P地址有限，家庭用戶不可能每個都是固定IP，即每次斷電后或系統(tǒng)重啟后將被電信部門重新分配不同的IP地址。要想解決這個問題，傳統(tǒng)的方法要不是耗時費(fèi)力就是費(fèi)用較高或穩(wěn)定性平安性不高，均不能令中小型公司和商戶滿意。如何實(shí)現(xiàn)客戶電腦配置簡單化或自動化就成為了迫切要解決的問題。二、實(shí)現(xiàn)目標(biāo)效勞器使用電信部門動態(tài)分配的IP〔IP地址每次接入都不一樣，如ADSL寬帶上網(wǎng)〕，通過編寫軟件，讓軟件為客戶端自動獲取效勞器IP地址，自動配置客戶端應(yīng)用軟件的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，使其隨時都可以連接效勞器，提供方便、穩(wěn)定和免費(fèi)的效勞。三、設(shè)計(jì)過程去年暑假，我在叔叔的店里幫助。叔叔在**開了兩家服裝店，店里使用的商業(yè)管理軟件都是"管家婆〞。有段時間，店里的銷售軟件和效勞器連接不上，叔叔和店里的幾個銷售員每當(dāng)遇到這種情況就打叫一個懂電腦的師傅過來處理，人家過來配置完又可以用了，可是每當(dāng)遇到電腦關(guān)機(jī)或突然斷電的情況還得麻煩人家。叔叔和幾個店員也試著學(xué)習(xí)，但是好似操作繁瑣，沒有電腦根底并不容易掌握。遇到這種情況，所有的銷售還得手工記錄然后添加進(jìn)銷售軟件中，頻繁出現(xiàn)的脫網(wǎng)令叔叔和幾個店員苦不堪言，浪費(fèi)了大量的時間。后來在脫網(wǎng)時，我和幾個同學(xué)也學(xué)習(xí)著那個師傅的方法給銷售軟件配置IP，但是每次都得打問另一個店里的效勞器IP。有時，效勞器那邊斷電，這邊還得聯(lián)系那邊問當(dāng)前的IP是多少以便重新配置客戶端。因?yàn)榈昀锩刻煜掳鄷r習(xí)慣切斷所有電源，所以這樣的工作幾乎每天都在重復(fù)，終于有一天，我覺得這不是個方法，我想找個一勞永逸的方法。首先我想到這樣的問題絕對不是我第一個遇到的，于是我查找和咨詢目前解決此類問題的方法?！惨弧碁樾谄魃暾埞潭↖P地址通過該方法客戶端可通過固定方式提前配置好的指向的效勞器IP地址，優(yōu)點(diǎn)是穩(wěn)定、操作簡單，用戶使用方便，缺點(diǎn)是每月都需交很高費(fèi)用，我走訪了**聯(lián)通和**電信，工作人員說一年需上萬元甚至幾萬元，費(fèi)用很高，不適合中小型商業(yè)用戶使用。〔二〕利用付費(fèi)域名效勞商提供效勞動態(tài)IP環(huán)境下，利用付費(fèi)域名效勞商提供的效勞〔如"花生殼〞提供的商業(yè)效勞〕，為效勞器注冊域名，客戶端通過"花生殼〞域名解析獲取效勞器IP地址。該方法優(yōu)點(diǎn)是比擬穩(wěn)定，缺點(diǎn)是需要較高數(shù)額的開支，而且域名公布在公網(wǎng)上，平安性不高?！踩忱妹赓M(fèi)域名效勞商提供效勞動態(tài)IP環(huán)境下，利用免費(fèi)域名〔如"花生殼〞提供的免費(fèi)個人效勞〕效勞商提供的域名解析效勞，通過為效勞器注冊的域名獲取效勞器IP地址。該方法本錢低，但不穩(wěn)定，效勞商經(jīng)常以免費(fèi)試用完畢停頓效勞，給商戶帶來不可估量的損失。曾經(jīng)調(diào)查過采用該方法的幾家商店，有時域名效勞公司一天能暫停好幾次效勞，還不時提示付費(fèi)后才能給提供穩(wěn)定的效勞?！菜摹畴娦挪块T托管效勞器通過電信部門托管效勞器提供效勞，優(yōu)點(diǎn)是穩(wěn)定，缺點(diǎn)是需要交較高的費(fèi)用，維護(hù)更新不方便。上述幾種方法盡管可以解決，但是也存在種種問題?？梢圆豢梢宰層?jì)算機(jī)在開機(jī)獲得網(wǎng)通或電信分配的動態(tài)IP自動配置到前臺電腦的銷售軟件中呢？有了這個想法，我開場每天在網(wǎng)上搜集解決的方法。偶然間，我和教我們技術(shù)課的豐教師聊了起來，我就把我的想法告訴了豐教師，豐教師聽了后，說既然想自動配置就得讓客戶機(jī)與效勞器自動聊天，讓他們傳遞信息，然后自動配置。問題明確了，如何解決呢？四、研究過程(一)總體方案選擇真正動手做的時候才發(fā)現(xiàn)很多坎需要我們過，豐教師在接下來的一段時間也是搜集了大量的資料，還找來了另一位工程師級的高手付教師，他們在一起幫我想方法找對策。要想知道在動態(tài)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的效勞器地址，需要借助第三方效勞來完成。剛開場想在網(wǎng)上尋找免費(fèi)的公用Web效勞接口，但未發(fā)現(xiàn)可以傳遞地址信息的接口。隨后又想做軟件在免費(fèi)的個人空間或微博上自動發(fā)布效勞器地址，客戶端也做專用軟件從個人空間上自動取得效勞器地址，但是個人空間容易受廣告等商家信息的干擾，提取地址復(fù)雜，且準(zhǔn)確度不高。最后確定借助即時聊天工具實(shí)現(xiàn)，注冊幾個聊天賬戶，在效勞器和客戶端都用編寫的軟件自動登錄，自動發(fā)送效勞器IP地址，在客戶端自動接收地址，并自動配置客戶端網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，并自動啟動客戶端登錄效勞器〔相當(dāng)于一個自動聊天并完成網(wǎng)絡(luò)配置的機(jī)器人〕。〔二〕實(shí)現(xiàn)方法首先想用網(wǎng)上最流行的騰迅公司的QQ聊天系統(tǒng)傳遞，并對QQ2013進(jìn)展了研究，想做一個自動登錄、發(fā)送和接收地址的軟件。但是，QQ公司為了用戶平安，登錄時要驗(yàn)證碼，而驗(yàn)證碼用帶有干擾的圖片的形式提供，利用OCR技術(shù)不能識別，必須以人工方式輸入，所以用該方法不能實(shí)現(xiàn)自動傳遞和配置客戶端網(wǎng)絡(luò)參數(shù)。后來，又在網(wǎng)上查到了QQ的底層通信協(xié)議，想利用QQ通信協(xié)議，傳遞地址信息。軟件做出來后發(fā)現(xiàn)這個通信協(xié)議是騰迅公司為了照顧早期版本的手機(jī)QQ能正常登錄所保存的舊協(xié)議，對曾經(jīng)用新版本QQ登錄過QQ號，這個通迅協(xié)議就失效了，而且以后這個協(xié)議肯定會被騰迅公司拋棄，而新通信協(xié)議是不公開的。這就給這個軟件帶來了潛在的不確定性，沒有使用前景，所以也只能放棄。又經(jīng)過對WindowsLiveMessenger〔MSN的新版〕，雅虎通，飛信等即時通信系統(tǒng)的研究，發(fā)現(xiàn)微軟公司的WindowsLiveMessenger效勞很適合。兩位教師在一個"開源中國社區(qū)〞的上發(fā)現(xiàn)看到一篇作者吳滂的文章"MSNPSharp發(fā)送消息過程詳解"，文中詳細(xì)介紹了MSNPSharp支持MSN絕大局部的功能，包括：聊天，發(fā)送、接收離線消息，接收用戶顯示圖片，更改自己顯示圖片，文件傳送，閃屏震動等等。又因?yàn)槲④泴indowsLiveMessenger的通迅協(xié)議是公開的，MSNP-Sharp是一個能與MSNMessenger(現(xiàn)WindowsLiveMessenger)效勞連接并向客戶端編程人員提供相應(yīng)的IM效勞的"中間件〞，MSNPSharp是專門針對WindowsLiveMessenger通信協(xié)議設(shè)計(jì)的，支持.net調(diào)用，功能強(qiáng)大，而且WindowsLiveMessenger是當(dāng)今世界最流行的即時通迅工具之一，效勞穩(wěn)定，能夠滿足這個應(yīng)用開發(fā)的需要。五、軟件功能設(shè)計(jì)1.自動登錄功能，軟件能夠自行登錄WindowsLiveMessenger效勞接口，不需人工干預(yù)。2.自動傳輸?shù)刂饭δ?，客戶端自動發(fā)送索要效勞器地址的請求信息，效勞器端收到請求信息后，獲取效勞器所在公網(wǎng)地址并自動向客戶端發(fā)送地址信息。3.監(jiān)視功能，效勞器端可監(jiān)視客戶端是在線情況，客戶端也可監(jiān)視效勞器是否就緒。4.聊天功能，效勞器和客戶端可進(jìn)展聊天，效勞器還有群發(fā)信息的功能。5.信息加密功能，為了保障應(yīng)用系統(tǒng)的平安，所有經(jīng)過WindowsLiveMessenger效勞傳遞的信息都進(jìn)展了加密。6.自動配置和啟動軟件的功能，軟件利用接收到的效勞器地址自動配置好商業(yè)管理軟件的客戶端網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，然后啟動該軟件。六、系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境1.C#，利用MicrosoftvisualStudio2010編程環(huán)境，c#功能強(qiáng)大，使用方便，開發(fā)周期快，運(yùn)行穩(wěn)定。2.MSNPSharp是一個谷歌公司開發(fā)的能與WindowsLiveMessenger效勞連接并向客戶端編程人員提供相應(yīng)的IM效勞的"中間件〞，其前身為DotMSN。3.WindowsmunicationFoundation(WCF)，WCF是一個面向效勞編程的綜合分層架構(gòu)。該架構(gòu)的頂層稱為效勞模型層(ServiceModelLayer)，使用戶用最少的時間和經(jīng)歷建立自己的軟件產(chǎn)品和外界通信的模型。利用WFC來編寫模仿商業(yè)軟件的效勞端功能，做效果驗(yàn)證。4.ADSL、3G無線上網(wǎng)或其它方式的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，該環(huán)境下，電信運(yùn)營商分配IP地址為動態(tài)分配，每次接入，分配的IP地址都不一樣。七、軟件設(shè)計(jì)原理及工作示意圖1.采取CS〔Client-Server〕模式。效勞端的軟件用來獲取效勞器的公網(wǎng)IP,監(jiān)視客戶端在線情況，承受客戶端發(fā)來的地址請求消息，并自動發(fā)送效勞器地址。客戶端監(jiān)視效勞器就緒情況，并發(fā)送地址請求消息，收到效勞器地址后，配置和啟動商業(yè)軟件的客戶端。２.注冊幾個WindowsLiveMessenger賬號，為客戶端、效勞器分配不同賬號，效勞器把客戶端賬號加為好友。效勞器端和客戶端都把WindowsLiveMessengerr的賬號寫在配置文件里，以方便用戶調(diào)整賬號和更換密碼，軟件從配置文件里讀取賬號和密碼。調(diào)用MSNPSharp的登錄功能(Login)，使軟件具有自動登錄WindowsLiveMessenger效勞的功能。并利用MSNPSharp的ContactList來列舉好友。３.利用MSNPSharp提供的ContactOnline和ContactOffline事件，也就是好友上下線通知的功能，實(shí)現(xiàn)效勞器和客戶端上下線互相通通知功能。以使客戶端能夠了解到效勞器是否啟動，效勞器也能了解到有多少個用戶正在使用效勞，從而到達(dá)對整個應(yīng)用的監(jiān)視功能。4.取得效勞器所在公網(wǎng)的IP地址，有的效勞器直接用ADSL適配器接入，這種方式直接用.NET自帶的DNS解析功能可得到，但是有的效勞器是通過路由器進(jìn)展映射出去的，效勞器端得不到路由器WAN口〔公網(wǎng)口〕的地址。為了解決這個問題，系統(tǒng)利用.NET的WebBrowse從后臺一個可快速返回網(wǎng)絡(luò)出口的地址〔iframe.ip138.〕，并通過網(wǎng)頁元素提取技術(shù)得到效勞器的公網(wǎng)地址。５.利用MSNPSharp的消息接收和發(fā)送接口發(fā)送信息，客戶端發(fā)送一個"GivemeIP〞的消息，效勞器收到這個消息后,就會把效勞器所在網(wǎng)絡(luò)的IP添加了特殊的標(biāo)志后發(fā)送給客戶端，客戶端收到后提取出IP地址，并配置好商業(yè)管理軟件〔如數(shù)據(jù)庫終端等應(yīng)用軟件〕客戶端的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，同時自動啟動配置好的應(yīng)用軟件。利有這個接口，軟件還開發(fā)了聊天工能，使效勞器和客戶端可以進(jìn)展聊天，效勞器還有群發(fā)消息的功能，方便了系統(tǒng)的管理。6.為了保證系統(tǒng)的平安，沒有調(diào)用WindowsLiveMessenger的信息加密功能，因?yàn)槿绻~號被盜用，也可以得到效勞器的IP，這是很危險的，所以采用對稱加密算法，對傳輸?shù)男畔⒓用埽瑒e人即使盜用WindowsLiveMessenger賬號或使用網(wǎng)絡(luò)抓包等手段得到消息也解不了密。軟件運(yùn)行過程的概略示意圖如下：如效勞器就緒如效勞器就緒開場登錄監(jiān)聽效勞器就緒情況接收地址并配置應(yīng)用程序參數(shù)啟動應(yīng)用程序開場登錄獲取效勞器公網(wǎng)地址監(jiān)聽客戶端請求接收和發(fā)送消息MSN效勞向效勞器發(fā)送地址請求〔信息加密〕向客戶端發(fā)送效勞器地址〔信息加密〕效勞端示客戶端八、軟件測試為了檢驗(yàn)軟件的效果，利用WindowsmunicationFoundation(WCF)設(shè)計(jì)了一個數(shù)據(jù)庫的效勞，數(shù)據(jù)庫用的是一個用ACCESS做的學(xué)生信息數(shù)據(jù)庫，客戶端的應(yīng)用軟件有對學(xué)生信息查詢、添加、刪除的功能。通過測試，能夠快捷準(zhǔn)確的配置好學(xué)生信息查詢應(yīng)用軟件的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，到達(dá)了全自動配置的效果。為了檢驗(yàn)這個軟件的可用性，又對不同網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接方式的其它類似的商業(yè)管理軟件的客戶端配置做了測試，如*****等多家公司的商業(yè)管理軟件的客戶端進(jìn)展了配置測試，均能正確配置好客戶端的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)?，F(xiàn)在已經(jīng)有多家連鎖商家正在使用這個軟件，使用方便，反映良好。又經(jīng)300屢次的連接測試，軟