1、很多用戶可能對在線狀態(tài)功能非常迷惑，簡單來說，就是我們中看到的QQ在線不在線狀態(tài)基本一致。所以，在介紹本章節(jié)時，大家可以隨時隨地結(jié)合QQ來對標(biāo)某些在線狀態(tài)功能。在線狀態(tài)中文翻譯為在線狀態(tài)或者呈現(xiàn)狀態(tài)。比較專業(yè)的說法個人認(rèn)為還是使用在線狀態(tài)比較合適，當(dāng)然有其他的的提法完全可能。顧名思義，在線狀態(tài)就是反映終端用戶當(dāng)前是否在線時的狀態(tài)情況。在討論到在線狀態(tài)時，我們需要首先介紹一個名詞Presentity的概念。根據(jù)維基百科的定義，Presentity是由兩部分名稱構(gòu)成，一個是Entity, 另外一個就是Presence。這里，entity表示是實體，presence表示是一個實體和實體本身所關(guān)聯(lián)的狀態(tài)信息。這些狀態(tài)信息用來表示終端當(dāng)前狀態(tài)，在線狀態(tài)可能包括是否空閑，是否有意愿和對端其他人進(jìn)行即時消息溝通。如果我們和實際工作場景結(jié)合起來，讀者就會發(fā)現(xiàn)，事實上，這個在線狀態(tài)可能說明這個用戶可能正在開會，可能正在忙于其他的事務(wù)，也可能是吃飯時間或者其他的茶歇時間，如果對端用戶看到這個狀態(tài)時，可能就不會過多打擾對方。

　　Presentity必須首先有一個實體，這里，我們叫presentity，還有另外一個對端用戶實體，我們稱之為watcher。它們之間的關(guān)系為訂閱者和被訂閱者關(guān)系。watcher訂閱者通過訂閱對端的在線狀態(tài)來實時獲得對端的消息，如果被訂閱者發(fā)生狀態(tài)改變，訂閱者可以獲得一個實時的回復(fù)消息，訂閱者的終端會看到對端狀態(tài)，這樣可以方便進(jìn)行有效溝通。根據(jù)RFC 2778的定義，具體的實現(xiàn)方式如下：

　　Presentity發(fā)布自己本身的狀態(tài)信息PUBLISH，watcher發(fā)布SUBSCRIBE消息來訂閱對方的狀態(tài)。Presence Server工作方式類似于一個代理人身份，轉(zhuǎn)發(fā)更新雙方的消息。

　　具體的SIP訂閱實現(xiàn)流程圖如下圖所示：

　　2、通過SIP實現(xiàn)訂閱傳輸方式很多，但是，大部分的SIP應(yīng)用程序中使用的是XML的格式來傳遞訂閱和發(fā)布的消息內(nèi)容。這個內(nèi)容的全稱為Presence Information Data Format （PIDF）。發(fā)布的數(shù)據(jù)和訂閱數(shù)據(jù)通過PIDF+XML的格式互相發(fā)送。經(jīng)過多年的發(fā)展，PIDF文件格式支持了很多的拓展方式，它們包括：extended PIDF, xpidf+xml, rich PIDF和rpidf+xml，當(dāng)然還有微軟定義的格式。這些格式支持了更多的在線狀態(tài)的信息，使得在線狀態(tài)的支持能力得到了進(jìn)一步的提升，并且更好地支持了多種場景應(yīng)用。讓我們看看以下這個示例所表示的發(fā)布消息：

　　PUBLISH sip:Andrew@example.com SIP/2.0

　　Via: SIP/2.0/UDP pua.example.com;branch=z9hG4bK652hsge

　　To: <sip: Andrew@example.com>

　　From: <sip: Andrew@example.com>;tag=1234wxyz

　　Call-ID: 81818181@pua.example.com

　　CSeq: 1 PUBLISH

　　Max-Forwards: 70

　　Expires: 3600

　　Event: presence

　　Content-Type: application/pidf+xml

　　Content-Length: 241

　　<xml version=”1.0″ encoding=”UTF-8″>

　　<presence xmlns=”urn:ietf:params:xml:ns:pidf”

　　entity=”pres: Andrew@example.com”>

　　<tuple id=”efeef223″>

　　<status>

　　<basic>open</basic>

　　</status>

　　<timestamp>2014-05-01T17:00:19Z</timestamp>

　　</tuple>

　　</presence>

　　當(dāng)我們討論SIP訂閱時，可能經(jīng)常會遇到終端聊天的功能或即時消息，語音的支持。IM（即時通訊）目前支持IM的方式包括：XMPP （Extensible Messaging and Presence Protocol）和SIMPLE （Session Initiation Protocol for Instant Messaging and Presence Leveraging Extensions）。它們都是負(fù)責(zé)處理即時消息和在線狀態(tài)的標(biāo)準(zhǔn)，XMPP在1999年由Jabber 開源社區(qū)提出，2004年由IETF修正。SIMPLE也是由IETF在2004年推出。比較有意思的是，這兩種方式幾乎在同一時間發(fā)布，實現(xiàn)的功能和幾乎完全相似。網(wǎng)絡(luò)上有很多類似的技術(shù)討論，我們這里僅簡單說明幾個比較明顯的不同，XMPP更多是一種CS架構(gòu)方式，希望通過服務(wù)器端來控制整個終端雙方的狀態(tài)信息，而SIMPLE這是繼承了SIP的基因，更傾向于使用在點對點的雙方通信方式。當(dāng)然，具體的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，信令傳輸方式和認(rèn)證方式都有所不同。因為，我們的重點不是討論IM本身，所以這里不再做過多闡述。

　　3、現(xiàn)在終端的千變?nèi)f化給狀態(tài)管理也帶來了很多挑戰(zhàn)。上面的介紹中，我們討論的環(huán)境中沒有涉及到終端用戶的多種狀態(tài)。事實上，一個SIP賬號，用戶可能需要以多種方式注冊到企業(yè)服務(wù)器上面，例如，終端可能是SIP物理電話，可能是手機APP，可能是軟電話，同時也可能是桌面電腦的SIP軟電話等方式。這就要求服務(wù)器端支持多種狀態(tài)的在線方式處理能力。

　　通過下面的圖例我們可以看到，Alex目前可能使用兩個終端，兩個終端都會向在線服務(wù)器發(fā)送消息，服務(wù)器則需要根據(jù)自己的策略來打包發(fā)送或者獨立發(fā)送PIDF數(shù)據(jù)到訂閱端。

　　當(dāng)然，也可能通過點對點的方式訂閱和發(fā)布信息如下圖所示，點對點方式則是多方互相發(fā)送消息，無服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)處理。

　　4、現(xiàn)在，讓我們看看在線服務(wù)器的基本工作原理。在線訂閱大致通過以下幾個步驟來獲取在線狀態(tài)消息。

　　訂閱流程具體經(jīng)過大概八個步驟，我們上圖已標(biāo)注，這里簡述幾個重要的步驟：

　　首先終端需要發(fā)送SUBSCRIBE消息，然后查詢DNS服務(wù)器找到被訂閱者服務(wù)器地址。

　　SIP Proxy然后通過地址URL繼續(xù)發(fā)送訂閱消息，中間可能經(jīng)過幾個轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器。找到最終目的地服務(wù)器以后，查詢在線狀態(tài)服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫，然后返回一個NOTIFY消息。

　　最后返回NOTIFY消息到本地的SIP Proxy，然后返回到訂閱用戶。

　　以上的示例中我們看到的SIP 服務(wù)器和在線狀態(tài)服務(wù)器可能是一個服務(wù)器，但是很多場景中的在線狀態(tài)服務(wù)器和SIP 服務(wù)器是互相獨立的，Ramiro Liscano 發(fā)表的論文中對SIP 服務(wù)器和在線服務(wù)器的三層結(jié)構(gòu)做了比較深入的討論，用戶可以參考，這里不再做過多解釋。

　　5、讓我們看看具體的數(shù)據(jù)包。PIDF主要包括幾個部分的數(shù)據(jù)，包括XML 版本，Tuples，status和Medhtods。

　　以下示例表示了手機端Presnece中的文件格式和Tuples ID。每個Tuple 都有一個唯一的ID，所以終端可獲知不同的狀態(tài)數(shù)據(jù)。每個Tuple 處于不同的狀態(tài)，如果Open，則可以進(jìn)行各種methods支持。另外，還有contact 信息，用戶可以對其發(fā)送SMS消息。

　　以下截圖是訂閱的消息內(nèi)容，如果用戶成功收到訂閱消息后，就從subscriber 變成了watcher狀態(tài)。

　　如果雙方需要文本消息溝通，例如發(fā)送給對方文本信息時，示例如下：

　　在文字溝通中，IM比較常見的IM功能 composing 功能。簡單來說，就是雙方在輸入文字時，我們看到終端狀態(tài)的信息，例如可能形式“正在輸入"。這表示對端正在和你進(jìn)行通訊溝通。如果讀者對此功能有興趣的話，可以查閱RFC3994做進(jìn)一步了解。

　　即時通訊中另外一個比較有實用的功能的就是RPID（Rich Presence Extension）定義了更多的客戶端狀態(tài)類型，可以支持各種心情符號圖標(biāo)等等相關(guān)狀態(tài)，這些拓展方式在RFC4480中進(jìn)行了規(guī)定，各種心情狀態(tài)支持類型如下：

　　6、我們在前面的討論中僅單純討論了簡單的企業(yè)內(nèi)網(wǎng)環(huán)境中的在線狀態(tài)。但是，在實際生產(chǎn)環(huán)境中，在線狀態(tài)服務(wù)可能會面對幾個方面的挑戰(zhàn)：

　　內(nèi)網(wǎng)在線狀態(tài)服務(wù)器和外網(wǎng)服務(wù)器之間的互聯(lián)互通。為了安全保證，用戶可能需要TLS支持。

　　在線狀態(tài)管理的云部署方式可能面對很多問題，以下圖例是筆者公司使用的測試在線服務(wù)器后臺設(shè)置，在線服務(wù)器可以支持的多種設(shè)備類型和終端數(shù)量。但是因為國內(nèi)防火墻的問題，和國外服務(wù)器連接時就可能出現(xiàn)問題，實際使用測試中確實也發(fā)現(xiàn)一些問題，一些功能可能被閹割。

　　不同終端同時登錄時的狀態(tài)響應(yīng)問題也是一個挑戰(zhàn)，如果用戶使用不同的終端同時在線登錄時，watcher 可能會面對狀態(tài)不一致的問題，這些問題最終取決于不同系統(tǒng)的處理方式。

　　連接不同在線服務(wù)器時的PIDF處理重發(fā)機制也是一個挑戰(zhàn)，不同用戶終端和內(nèi)網(wǎng)用戶進(jìn)行在線服務(wù)連接時，需要一個兼容性非常強大的PIDF網(wǎng)關(guān)服務(wù)器來進(jìn)行分發(fā)。

　　是否和目前主流的在線服務(wù)器兼容也是一個巨大的挑戰(zhàn)，目前，SKYPE是相對比較熱門的首先在線服務(wù)器解決方案，如果需要大量用戶支持時，用戶需要考慮這些市場的用戶群體，保證在線服務(wù)器可以完美兼容這些服務(wù)器接入。

　　壓力測試一直是衡量服務(wù)器是否穩(wěn)定的核心指標(biāo)。大家知道，如果在線服務(wù)器或者目前市場上的大部分媒體服務(wù)器支持在線功能的訂閱的話，事實上，內(nèi)網(wǎng)的數(shù)據(jù)交換量是非常驚人的，大部分用戶可能也沒有注意到這些細(xì)節(jié)。因為在SIP消息中，不僅僅包含SIP的本身的文本消息，而且還包含PIDF的XML消息，如果所有客戶都支持訂閱功能的話，服務(wù)器平臺可能會產(chǎn)生非常龐大的數(shù)據(jù)交互。所以，一般情況下，如果非用戶必須要求開啟訂閱的話，一般的企業(yè)IPPBX最好關(guān)閉這些應(yīng)用功能。在下面的圖例中，我們可以看到，如果真正進(jìn)行在線服務(wù)器的處理的話，大概需要經(jīng)過以下幾個步驟，其中一些流程或者參數(shù)可能影響在線服務(wù)器的性能，它們包括終端請求數(shù)量，privacy filter策略，composition policy, watcher filter，partial Notification, UDP/TCP/TLS 影響，DNS查詢時間，數(shù)據(jù)庫連接能力，XML解析格式等因素都會影響在線服務(wù)器的性能。具體在線服務(wù)器壓力測試的手段和方法，大家可以根據(jù)筆者的參考資料了解，了解更多的細(xì)節(jié)要素。

　　7、通過以上所羅列的各種環(huán)境的變量，我們可以看到，在線服務(wù)器或者企業(yè)IPPBX所支持的訂閱功能需要大量的帶寬來保證數(shù)據(jù)能夠穩(wěn)定暢通。如果網(wǎng)絡(luò)帶寬不足會導(dǎo)致很多問題，不僅僅是一個訂閱功能的問題。但是，網(wǎng)絡(luò)帶寬占用則可能和傳輸方式，訂閱，發(fā)布和提示消息的數(shù)量，不同的XML文件格式，用戶數(shù)量之間有著非常直接的關(guān)系。這里，SIMPLEstone給出了一個帶寬占用的相互關(guān)系公式，通過此關(guān)系可以計算出大概所需帶寬，用戶可以參考：

　　在本章節(jié)中，我們主要討論了關(guān)于Presence 在線狀態(tài)的功能的基本定義，使用場景和PIDF的數(shù)據(jù)內(nèi)容，我們還討論了各種訂閱信息的流程和在線服務(wù)器的實現(xiàn)流程，同時，我們也討論了各種消息的具體內(nèi)容。在部署在線服務(wù)器時，客戶可能需要面對的一些挑戰(zhàn)，例如兼容性問題，網(wǎng)絡(luò)部署問題，壓力測試的影響要素等問題。最后，筆者介紹了如何計算在線服務(wù)器的帶寬的幾個依賴關(guān)系，讓用戶能夠充分了解訂閱服務(wù)具體帶寬占用情況。在線狀態(tài)功能是融合通信中一個必不可少的功能，它可以靈活支持各種終端的狀態(tài)信息，幫助客戶能夠非常迅速聯(lián)系到其他用戶。通過我們在本章節(jié)的全面介紹，希望給讀者一個比較全面的分析幫助讀者全面了解這些細(xì)節(jié)。

　　https://www.packetizer.com/rfc/rfc3856/

　　https://msdn.microsoft.com/en-us/library/cc246201.aspx

　　SIMPLEstone - Benchmarking Presence Server Performance

　　Ramiro Liscano，Personalization for SIP Multimedia Communications with Presence

　　關(guān)注微信公眾號：asterisk-cn，獲得有價值的行業(yè)分享。訪問5060社區(qū)-開源IPPBX論壇獲得技術(shù)幫助：www.ippbx.org.cn