Описать алгоритм работы телекоммуникационных средств в современном компьютерном мире

Введение
1. Телекоммуникационные технологии в современном мире
1.1 Определение понятия телекоммуникационных технологий
1.2 Цели создания телекоммуникационных систем
1.3 Классификация телекоммуникационных технологий
2. Технология мгновенной передачи текстовых сообщений
2.1 Описание технологии
Проблемы технологии
Некоторые методы снижения уровня рисков
2.2 Компоненты системы
2.2.1 Базовые серверы IM
2.2.2 IM-маршрутизаторы
2.2.3 Адресация в системе
2.3 Описание программы ICQ
2.3.1 Спецификация ICQ протокола
2.3.1.1 Коммуникации между сервером и клиентом
2.3.1.2 Сообщения от клиента серверу
2.3.1.3 Сообщения от сервера клиенту
2.3.1.4 Коммуникации между двумя клиентами
3. Технология per-to-per
3.1 Описание технологии
Определения:
3.2 Обмен файлами с использованием P2P
3.3 Телеконференция с использованием P2P
3.4 Описание программы Skype
Заключение
Список литератур

Описать алгоритм работы телекоммуникационных средств в современном компьютерном мире

4. CONTACT_LIST (06 04) Информировать сервер о списке контактов пользователя.Параметры команды приведены в таблице 2.7Таблица 2.7ДлинаЗначениеИмяОписание2 байтахх хх NUM_CONTACTSКоличество записей в списке контактов4 байта NUM_CONTACT разxx xx xx xxUINUIN пользователя из списка контактов.Сервер будет посылать извещение о изменении статуса каждого пользователя из списка контактов.5. SEARCH_UIN (1A 04) Искать пользователя по UINПараметры команды приведены в таблице 2.8Таблица 2.8ДлинаЗначениеИмяОписание2 байтахх хх SEARCH_SEQ_NUMПорядковый номер запроса поиска.4 байтахх хх хх ххSEARCH_UINUIN для поискаSEARCH_SEQ_NUM должно быть уникальным числом для различения различных запросов поиска.6. SEARCH_USER (24 04) Искать пользователя по имени или электронному адресуПараметры команды приведены в таблице 2.9Таблица 2.9ДлинаЗначениеИмяОписание2 байтахх ххSEARCH_SEQ_NUMПорядковый номер запроса поиска.2 байтахх ххLENGTHДлина “прозвища”. Включая завершающий NULLПеременная NICK_NAMEПрозвище. ASCIIZ строка2 байтахх ххLENGTHДлина Имени. Включая завершающий NULLПеременная FIRST_NAMEИмя. ASCIIZ строка2 байтахх ххLENGTHДлина фамилии. Включая завершающий NULLПеременная LAST_NAMEФамилия. ASCIIZ строка2 байтахх ххLENGTHДлина электронного адреса. Включая завершающий NULLПеременная E_MAILЭлектронный адрес. ASCIIZ строкаПоля NICK_NAME, FIRST_NAME, LAST_NAME, E_MAIL могут содержать пустую строку, однако по крайней мере одно из этих полей должно быть заполнено.7. KEEP_ALIVE (2E 04) Подтверждение того, что клиент все еще на линии.Параметры: НетЭта команда должна посылаться клиентом серверу каждые 120 секунд.8. INFO_REQ (60 04) Запрос основной информации о пользователе.Параметры команды приведены в таблице 2.10Таблица 2.10ДлинаЗначениеИмяОписание2 байтахх ххINFO_SEQ_NUMПорядковый номер запроса4 байтахх хх хх ххQUERY_UINUIN запрашиваемого пользователяНа этот запрос сервер отвечает сообщением INFO_REPLY, используя тот же самый INFO_SEQ_NUM9. EXT_INFO_REQ (6A 04) Запрос расширенной информации о пользователе.Параметры команды приведены в таблице 2.11Таблица 2.11Длина ЗначениеИмяОписание2 байта хх ххINFO_SEQ_NUMПорядковый номер запроса4 байтахх хх хх ххQUERY_UIN UIN запрашиваемого пользователяНа этот запрос сервер отвечает сообщением EXT_INFO_REPLY, используя тот же самый INFO_SEQ_NUM.10. CHANGE_PASSWORD (9C 04) Сменить пароль пользователя.Параметры команды приведены в таблице 2.12Таблица 2.12ДлинаЗначениеИмяОписание2 байтахх ххPASSWORD_SEQ_NUM Порядковый номер запроса на смену пароля2 байтахх ххLENGTHДлина нового пароля, включая завершающий NULLПеременная NEW_PASSWORD Новый пароль. ASCIIZ строка11. STATUS_CHANGE (D8 04) Пользователь сменил свой статус.Параметры команды приведены в таблице 2.13Таблица 2.13ДлинаЗначениеИмяОписание4 байтахх хх 00 00 (см. ниже)STATUSНовый статус пользователяВозможные значения поля STATUS приведены в таблице 2.14.Таблица 2.1400 00 00 00На линии (on_line/connected)01 00 00 00Ушел (Away)11 00 00 00Не беспокоить (Do Not Disturb -DND)00 01 00 00Невидим (Invisible)2.3.1.3 Сообщения от сервера клиенту1. ACK (0A 00) Подтверждение.Параметры: НетВ отличие от остальных команд, поле SEQNUM содержит порядковый номер сообщения, прием которого подтверждается. Прием этого пакета не должен быть подтвержден.2. LOGIN_REPLY (5A 00) Ответ при регистрации на ICQ - сервере.Параметры команды приведены в таблице 2.15Таблица 2.15ДлинаЗначениеИмяОписание4 байтахх хх хх ххUSER_UIN UIN пользователя4 байтахх хх хх ххUSER_IP IP пользователя2 байтахх ххLOGIN_SEQ_NUM Порядковый номер запроса на регистрацию.4 байта01 00 01 00 X1неизвестно4 байтаxx 00 16 00 X2Неизвестно4 байта8C 00 00 00 X3Неизвестно4 байта78 00 05 00 X4Неизвестно6 байт0A 00 05 00 01 00 X5неизвестноПоле LOGIN_SEQ_NUM содержит значение одноименного поля соответствующего пакета с запросом на регистрацию (LOGIN).3. USER_FOUND (8C 00) Найден пользователь удовлетворяющий заданнымкритериям поиска.Параметры команды приведены в таблице 2.16Таблица 2.16ДлинаЗначениеИмяОписание2 байтахх ххSEARCH_SEQ_NUM Порядковый номер запроса поиска.4 байтахх хх хх ххFOUND_UIN UIN найденного пользователя2 байтахх ххLENGTH Длина “прозвища”. Включая завершающий NULLПеременная NICK_NAME Прозвище. ASCIIZ строка2 байтахх ххLENGTHДлина имени. Включая завершающий NULLПеременная FIRST_NAME Имя. ASCIIZ строка2 байтахх ххLENGTH Длина фамилии. Включая завершающий NULLПеременная LAST_NAME Фамилия. ASCIIZ строка2 байтахх ххLENGTH Длина электронного адреса. Включая завершающий NULLПеременная E_MAIL Электронный адрес. ASCIIZ строка1 байтххAUTHORIZE Необходимость авторизации.Для каждого пользователя подходящего заданным критериям поиска будет создан такой пакет. Но не более 40 штук. По окончании создания пакетов содержащих сообщения USER_FOUND сервер посылает сообщение END_OF_SEARCH .Поле AUTHORIZE содержит байт со значением 00 или 01, что означает необходимость разрешения данного пользователя, для добавление его в чей-либо в список контактов, или отсутствие такой необходимости соответственно.5. RECEIVE_MESSAGE (DC 00) Сообщение пользователю, посланное через сервер.Параметры команды приведены в таблице 2.17Таблица 2.17ДлинаЗначениеИмяОписание4 байтахх хх хх ххREMOTE_UINUIN отправителя2 байтахх хх YEARГод посылки сообщения1 байтххMONTHМесяц посылки сообщения1 байтххDAYДень посылки сообщения1 байтххHOURЧас посылки сообщения1 байтххMINUTEМинута посылки сообщения2 байтахх ххTYPEТип сообщения2 байтахх ххLENGTHДлина текста сообщения. Включая завершающий NULLпеременная MESSAGEТекст сообщения. ASCIIZ строка.Поле TYPE может принимать следующие значения:01 00 - нормальное сообщение04 00 - сообщение является Интернет-адресом.(URL) В таком случае оно состоит из описания и самого URL разделенных символом 0xFE0C 00 - сообщение о том, что пользователь был добавлен в список контактов. При этом поле MESSAGE имеет следующую структуру:<nick name> - Прозвище добавившего.FE - Разделитель – символ с кодом 0хFE<first name> - Имя добавившего.FE - Разделитель.<last name> - Фамилия добавившего.FE - Разделитель.<e-mail> - Электронный адрес добавившего.FE – Разделитель<authorize> - Символ “1” или “0” в зависимости от необходимости авторизации для добавления пользователя в список контактов. “1” – если такая авторизация не требуется.6. END_OF_SEARCH (A0 00) - Окончание создание пакетов с сообщениемUSER_FOUNDПараметры команды приведены в таблице 2.18Таблица 2.18ДлинаЗначениеИмяОписание2 байтахх ххSEARCH_SEQ_NUMПорядковый номер запроса на поиск1 байтххMORE_FOUNDНайдено ли большее количество пользователей? Если критериям поиска удовлетворяет более 40 пользователей, то будет сгенерированы пакеты USER_FOUND только для первых 40. И поле MORE_FOUND завершающего сообщения END_OF_SEARCH будет содержать значение 01. В противном случае это поле будет содержать 00.7. INFO_REPLY (18 01) Основная информация о пользователеПараметры команды приведены в таблице 2.19Таблица 2.19ДлинаЗначениеИмяОписание2 байтахх ххINFO_SEQ_NUM Порядковый номер запроса.4 байтахх хх хх ххREMOTE_UIN UIN пользователя2 байтахх ххLENGTH Длина “прозвища”. Включая завершающий NULLПеременная NICK_NAME Прозвище. ASCIIZ строка2 байтахх ххLENGTHДлина имени. Включая завершающий NULLПеременная FIRST_NAME Имя. ASCIIZ строка2 байтахх ххLENGTHДлина фамилии. Включая завершающий NULLПеременная LAST_NAME Фамилия. ASCIIZ строка2 байтахх ххLENGTHДлина электронного адреса. Включая завершающий NULLПеременная E_MAIL Электронный адрес. ASCIIZ строка1 байт хх AUTHORIZEНеобходимость авторизации.Значения параметров полностью совпадают с одноименными параметрами сообщения USER_FOUND.8. EXT_INFO_REPLY (22 01) Расширенная информация о пользователе.Параметры команды приведены в таблице 2.20Таблица 2.20ДлинаЗначениеИмяОписание2 байтахх ххINFO_SEQ_NUM Порядковый номер запроса4 байтахх хх хх ххREMOTE_UIN UIN пользователя2 байтахх ххLENGTH Длина названия города. Включая завершающий NULLПеременная CITYНазвание города. ASCIIZ строка2 байтахх ххCOUNTRY_CODE Код страны1 байтхх COUNTRY_STATUS Был ли введен код страны2 байтахх ххLENGTH Длина названия штата. Включая завершающий NULLПеременная STATEНазвание штата (актуально только для CША)2 байтахх ххAGEВозраст1 байтхх SEX Пол2 байтахх ххLENGTH Длина телефона. Включая завершающий NULLПеременная PHONEТелефон. ASCIIZ строка.2 байтахх ххLENGTH Длина адреса домашней странички. Включая завершающий NULLпеременная HOME_PAGE Домашняя страничка. ASCIIZ строка.2 байтахх ххLENGTH Длина “текста о себе” пользователя.Переменная ABOUT“Текст о себе” ASCIIZ строка.Параметр COUNTRY_CODE представляет из себя международный телефонный префикс. Для США это значение 01 00 (т.е. 1) для России 07 00. Если пользователь указывал код своей страны, то поле COUNTRY_STATUS содержит значение 0хFE в противном случае поле COUNTRY_CODE содержит значение FF FF и COUNTRY_STATUS содержит байт 0х9С.Поле SEX может принимать следующие значения:- пол не указан - женский - мужской В поле ABOUT пользователь может написать любой текст. Обыкновенно, это информация о себе.9. STATUS_UPDATE (A4 01) Пользователь из списка контактов сменил свой статус.Параметры команды приведены в таблице 2.21Таблица 2.21ДлинаЗначениеИмяОписание4 байтахх хх хх ххREMOTE_UIN UIN пользователя чей статус изменился4 байтахх хх хх ххSTATUSНовый статус пользователя.Поле STATUS может принимать такие же значения, как и в команде STATUS_CHANGE (D8 04).2.3.1.4 Коммуникации между двумя клиентамиКогда пользователь пытается послать сообщение другому пользователю, клиентская программа сначала проверяет, установлено ли TCP соединение с удаленным пользователем. В случае наличия такого соединения, оно будет использовано для передачи сообщения. В противном случае с сервера запрашивается IP адрес и порт второго пользователя и предпринимается попытка установить TCP соединение. Обыкновенно порт берется в диапазоне 1200-1300 (десятичное). После установления соединения посылается сообщение CHANNEL_INIT. После этого каждый раз для посылки текстового сообщения создается пакет с сообщением CHANNEL_MESSAGE. Получение каждого пакета должно быть подтверждено сообщением CHANNEL_ACK.Взаимодействие с использованием протокола TCP также как и с использованием протокола UDP базируется на посылке независимых пакетов. 1. CHANNEL_INIT. Инициировать TCP соединение между двумя пользователямиПараметры команды приведены в таблице 2.23Таблица 2.23ДлинаЗначениеИмяОписание2 байта1А 00 LENGTHСуммарная длина следующих полей1 байтFFINIT_IDENTИдентификатор того, что это пакет CHANNEL_INIT2 байта02 00VERSIONИдентификатор версии протокола6 байт00 00 00 00X1Зарезервировано4 байтахх хх хх ххMY_UINUIN отправителя пакета.4 байтахх хх хх ххMY_IPIP отправителя пакета4 байтахх хх хх ххMY_IP_REALАктуальный IP отправителя пакета1 байт04X2Зарезервировано4 байтахх хх хх ххMY_PORTTCP порт для ответных сообщений.MY_REAL_IP отличается от MY_IP тем, что первое является «локальным» IP адресом, а второй «реальным» Эти два значения будут различаться только в том случае, если клиент находится за файрволом.2. CHANNEL_MESSAGE послать текстовое сообщение непосредственно пользователю.Параметры команды приведены в таблице 2.24Таблица 2.24ДлинаЗначениеИмяОписание2 байтаxx xxLENGTHСуммарная длина следующих полей4 байтаxx xx xx xxUINUIN отправителя2 байта02 00VERSIONИдентификатор версии протокола2 байтаЕЕ 07MSG_COMMANDИдентификатор того что этот пакет CHANNEL_MESSAGE2 байта00 00X1Зарезервировано4 байтаxx xx xx xxUIN_2Дублирует поле UIN2 байтаxx xxTYPEТип сообщения2 байтаxx xxLENGTHДлина текста сообщения. Включая завершающий NULLПеременная MESSAGEТекст сообщения. ASCIIZ строка.4 байтаxx xx xx xxMY_IP_REALАктуальный IP отправителя пакета4 байтаxx xx xx xxMY_IPIP отправителя пакета4 байтаxx xx xx xxPORTTCP порт для ответных сообщений.3 байта04 00 00X2Зарезервировано.2 байтаxx xxCMD_TYPEИдентификатор того является ли этот текст просто сообщением или ответом. 4 байтаxx FF FF FFX3Зарезервировано.Поле TYPE принимает такие же значения, как и в команде RECEIVE_MESSAGE.Возможные значения поля CMD_TYPE:10 00 - это просто сообщение.00 00 - это сообщение является автоматически созданным ответом.«Автоматические ответы» создаются по получению каждого простого сообщения. Обыкновенно они содержат пустые сообщения. Их функция аналогична сообщениям ACK, используемым при взаимодействии с сервером.Версии 3 и 4Версия 3 сама по себе почти никогда не использовалась клиентом до того момента, как она была заменена на V4. Тем не менее, сервер все еще отвечает V3-пакетами V4-клиентам. Рассмотрим некоторые изменения в версии 4.В этой версии немного изменился формат данных в UDP пакете, структура приведена в таблице 2.25.Таблица 2.25ДлинаЗначениеНазваниеОписание2 байта04 00VERSIONВерсия протокола ICQ4 байтахх хх 00 00RANDOM_ NUMBERСлучайная величина.2 байтахх ххCOMMANDКод запрашиваемой функции2 байтахх ххSEQ_NUM1Порядковый номер2 байтахх ххSEQ_NUM2Порядковый номер4 байтахх хх хх ххUINUIN отправителя4 байтахх хх хх ххCHECKCODEКонтрольная сумма.Переменная  0 или больше параметров. Зависит от поля COMMANDПоявились новые варианты статуса состояния пользователя, которые можно использовать в командах LOGIN, STATUS_CHANGE, STATUS_UPDATE, статусы приведены в таблице 2.26.Таблица 2.26ЗначениеНазваниеОписание00 00 00 00STATUS_ONLINEПользователь на линии 01 00 00 00STATUS_AWAYПользователь отлучился13 00 00 00STATUS_DNDНе беспокоить00 01 00 00STATUS_INVISIBLEПользователь в режиме “невидимости”10 00 00 00STATUS_OCCUPIEDЗанят04 00 00 00STATUS_NAНе доступен20 00 00 00STATUS_CHATНе против чатаКроме того, все данные UDP пакета шифруются по следующему алгоритму:1. Вычисляется контрольная сумма по следующему алгоритму: Формируется число N1= 0x B8 B4 B2 B6 где B8 – 8-oй байт данных (младший байт поля SEQ_NUM1)B6 – 6-oй байт данных (младший байт кода запрашиваемой функции)B4 – 4-oй байт данных (младший байт второго слова RANDOM_NUMBER)B2 – 2-oй байт данных (младший байт первого слова поля RANDOM_NUMBER)PL = длина данных пакета.R1 = Случайное число между 00 и PL – 4. Но не попадающее в диапазон [16,19] (смещения байтов контрольной суммы в пакете)R2 = Случайное число от 00 до 255 (0xFF).Формируется число N2X4=R1X3 = NOT (байт по смещению X4)X2 = R2 X1 = NOT (байт по смещению X2 в таблице 1)N2 = 0x X4 X3 X2 X1 2. Вычисляются значения:PL = длина данных пакета.CODE1 = (DWORD) (PL * 0x66756B65)CODE2 = (DWORD) (CODE1 + CHECKCODE)N = (PL + 3) DIV 4POS = 0После этого в цикле:while POS < N dobeginT = POS MOD 0x0100CODE3 = CODE2 + TABLE[T]DATA = DWORD по смещению POS в данных пакетаDATA = DATA XOR CODE3DWORD по смещению POS в данных пакета = DATAPOS = POS + 4end3. Первые 2 байта полученных данных заменяются на 04 00 Процедура расшифровки полностью аналогична (благодаря обратимости операции XOR) за исключением того, что значение CHECKCODE не высчитывается, а берется из пакета.Следует отметить, что шифруются только данные, посылаемые клиентом серверу, или другому клиенту.Версия 5В начале 1998 года появилась следующая версия протокола. На данный момент она является последней модификацией протокола ICQ.В этой версии также изменился формат данных в UDP пакете, структура приведена в таблице Таблица 2.27ДлинаЗначениеНазваниеОписание2 байта05 00VERSIONВерсия протокола ICQ4 байта00 00 00 00ZEROЗарезервировано4 байтахх хх хх ххUINUIN отправителя4 байтахх хх хх ххSESSION_IDСлучайная величина2 байтахх хх хх ххCOMMANDКод запрашиваемой функции2 байтахх ххSEQ_NUM1Порядковый номер2 байтахх ххSEQ_NUM2Порядковый номер4 байтахх хх хх ххCHECKCODEКонтрольная сумма.Переменная  0 или больше параметров. Зависит от поля COMMANDТак же известно, что подверглись изменению алгоритмы генерации CHECKCODE и шифрования данных.Для генерирования CHECKCODE аналогично 4-ой версии протокола формируются 2 числа: N1 и N2 и затем производится операция XOR.Как и в 4-ой версии протокола, число N1 составляется из 8-ого, 4-ого, 2-ого и 6-ого байта данных пакета.PL = длина данных пакета.R1 = Случайное число между 00 и (PL - 18) - 1 R2 = Случайное число от 00 до 255 (0xFF).X4 = R1X3 = NOT (BYTE по смещению X4 в данных пакета)X2 = R2X1 = NOT (BYTE по смещению X2 в таблице Табл. 2)Число N2 составляется из полученных таким образом байт.N2 = 0x X4 X3 X2 X1 1. Перед помещением величины CHECKCODE в пакет ее биты «перемешиваются» по следующей таблице:bit 31 -> bit 21bit 30 -> bit 20bit 29 -> bit 19bit 28 -> bit 18bit 27 -> bit 17bit 26 -> bit 11bit 25 -> bit 26bit 24 -> bit 25bit 23 -> bit 24bit 22 -> bit 23bit 21 -> bit 22bit 20 -> bit 05bit 19 -> bit 04bit 18 -> bit 03bit 17 -> bit 02bit 16 -> bit 01bit 15 -> bit 31bit 14 -> bit 30bit 13 -> bit 29bit 12 -> bit 28bit 11 -> bit 27bit 10 -> bit 00bit 09 -> bit 10bit 08 -> bit 09bit 07 -> bit 08bit 06 -> bit 07bit 05 -> bit 06bit 04 -> bit 16bit 03 -> bit 15bit 02 -> bit 14bit 01 -> bit 13bit 00 -> bit 12При декодировании данных значение CHECKCODE должно быть восстановлено по этой же таблице в обратную сторону. Т.е. bit 31 <- bit 21; bit 30 <- bit 20 и т.д.2. Далее по алгоритму, аналогичному используемому в 4-ой версии протокола для шифрования и расшифровывания данных используется следующий алгоритм:PL = Длина данныхCODE1 = (DWORD) (PL * 0x68656C6C) (flush the overflow)CODE2 = (DWORD) (CODE1 + CHECKCODE) (flush the overflow)N = (PL + 0x03)POS = 0x0A3. Преобразования выполняются в цикле:while POS < N dobeginT = POS MOD 0x0100CODE3 = CODE2 + TABLE[T] (Байт в таблице по смещению T)DATA = DWORD по смещению POS в данных пакетаDATA = DATA XOR CODE3DWORD по смещению POS в данных пакета = DATAPOS = POS + 4EndЗаключениеICQ является заслуживающей внимание услугой предоставляемой Сетью. На данный момент организуются службы, позволяющие посылать сообщения пользователям ICQ с помощью обыкновенного телефона – используя ресурсы пейджинговых компаний. Это, как и бесплатность самой ICQ, делают последнюю еще более привлекательным для пользователей сети Интернет. Существует так же возможность создавать собственные локальные ICQ-сервера, которые позволяют общаться пользователям Интранет не завися от серверов Mirabilis.3. Технология per-to-per3.1 Описание технологииПервые локальные сети (Ethernet), несмотря на однородность топологии, логически функционировали согласно алгоритму клиент-сервер. По мере развития сетевых технологий число серверов в сети росло, появилась функциональная дифференциация (DB, DNS, mail и т.д.), но и на этом уровне взаимодействие в любой момент времени строилось по схеме клиент-сервер.Интернет открыл возможность равноправного взаимодействия для миллионов пользователей сети, но даже это в первые годы алгоритмически мало что поменяло. Это может показаться парадоксальным, Интернет, который построен по неиерархической схеме, до недавнего времени на прикладном уровне использовал иерархическую схему обмена.В начале 90-х годов начали широко использоваться технологии мультикастинга, в частности MBONE. Техника мультикастинга в сочетании с соответствующими протоколами маршрутизации (например, PIM) и средствами обеспечения качества обслуживания (RSVP-TE и MPLS-TE) идеально подходит для транспортировки мультимедиа и в частности для цифрового телевидения через Интернет.В начале 90-х стали заключаться пиринговые (peer-peer) соглашения между сервис-провайдерами, но и это было лишь новым подходом в политике маршрутизации. Сети ICQ, например, по-прежнему строятся по схеме клиент-сервер, хотя в некоторых режимах реализуется схема взаимодействия точка-мультиточка.Впервые термин «peer-to-peer» была использована в 1984 году компанией IBM в разработке сетевой архитектуры для построения динамической маршрутизации через компьютерные сети с произвольной топологией – «Advanced Peer to Peer Networking».P2P сеть состоит из равноправных узлов. Каждый узел может взаимодействовать с каждым.В основе технологии лежит принцип децентрализации, то есть все узлы в сети P2P – равноправны.