深入认识Tigase XMPP Server

本文的目的是深入认识Tigase XMPP Server的特性。
1、Tigase HTTP API
实现XMPP和HTTP之间的桥梁，可通过REST调用实现对Tigase安装的管理和维护，可通过脚本API在运行时进行扩展。
使用HTTP API组件，可以：
1）下载Tigase XMPP服务器运行时的统计，它包含了1000种不同的性能度量。可以做到轻松、快速的监控和早期预警等功能。
2）通过REST API管理Tigase XMPP服务器，实现Tigase服务器与第三方维护、管理系统的集成。
3）灵活的脚本框架，可以在运行时添加管理任务，可以在扩展管理和维护功能时无需重启服务。
4）灵活的HTTP API框架，可以添加更多的服务并托管到XMPP引擎上。

2、Tigase XMPP Server
全球大约有1亿的设备连接到Tigase服务器上，全球大约有1100台服务器部署运行着Tigase服务器。
业界有很多优秀的开源XMPP服务器，比如eJabberd、Openfire、Jabberd2、Prosody，还有一些优秀的商业XMPP服务器，比如lsode、Jabber XCP等。在XMPP.ORG网站上可以看到完整的列表。
Tigase XMPP服务器是相当独特的，它完全支持最新的规范（如RFC6120-XMPP CORE、RFC6121-XMPP IM和其它扩展）。
1）高度优化的。主二进制文件小于1MB，可运行于10MB内存的设备上。
2）高度模块化。每个部件或组件都可以通过配置加载或替代。
3）非常灵活。集成到系统中很方便，支持开箱即用的集群，无需寻找附加软件或扩展库。
4）为低、中、高档服务器而设计。还在Amazon的EC2云上广泛测试过。
5）良好的测试。有专门的工具来运行自动化测试，还可以手动运行兼容性测试，以及大量的负载测试。所有的测试结果都是公开的，所有测试使用的工具和配置细节都是公开的。
6）支持脚本。支持Groovy、Python、Ruby、Scala等脚本语言编写扩展。
7）易于监控。可以通过HTTP、SNMP、JMX、XMPP等方式监控服务器。
8）支持SSL。Tigase从设计上就保证了安全，保护用户的隐私。API不允许从一用户访问另一用户的数据，在服务器端实现了强隔离。

3、Tigase ACS
Tigase单个安装（One Installation）可以支撑1400万在线用户；单个安装美妙可以处理50万条消息；单个安装可以实现40台服务器集群。即Tigase ACS。
Tigase ACS是Tigase XMPP服务器的商业级的集群实现。它专注于某些目标，如联系人列表超过10个，以及大规模XMPP系统工作在集群模式：
1）在安装时解决网络流量的问题
2）允许扩展到上百万的在线用户或设备
3）允许把负载分配到多种机器上
4）实现系统的高可用，预防服务的中断
5）支持超大群聊
6）提供消息推送服务
使用ACS可以达到：
1）降低集群节点间的网络流量10倍以上
2）减少CPU利用率至少5倍
3）在高负载情况下也能提供可靠服务
4）支持大量的连接
在设计上可处理500万以上的在线用户。我们测试过产品状态，支持150万在线用户。
5）支持多服务器
设计上可以在50台以上服务器上有效工作。测试过10个集群节点，产品系统运行在40台机器的情况。
6）部署极其简单
只需修改一点配置，数据库层不变。

4、Tigase发布订阅（PubSub）
Tigase支持完整的发布/订阅（PubSub）扩展规范。可以把消息推送到上百万的频道中，每个频道可以有上百万的订阅用户。集群模式下提供了近乎线性的可扩展性和负载分配。
发布订阅扩展允许你创建频道供用户订阅，你可以把内容推送到频道并发布。然后全部内容或者只是更新的内容会被发送给所有的订阅者。这种基于角色的系统，与群聊类似，但订阅者不必在线，离线也能把消息推送给用户（只要用户一上线就能收到）。
发布订阅功能可以做什么？
1）可以根据兴趣分组内容，如体育、科学、天气、新闻等，并把内容推送给感兴趣的人。
2）可以用于灾害预警，居民可以根据地理位置进行分组。
3）可以提供基于位置的服务。
4）业务流程可以使用此方式来发送警告。
Tigase的发布订阅可以提供：
1）交付近乎实时的通知给订阅频道的用户
2）基于角色的订阅系统，决定哪些用户只能接收/读取内容，哪些用户可以发布内容到频道，以及频道级管理员、全局管理员。
3）自定义内容和通知元数据可以很好地匹配各种需求。
4）灵活的基于用户的交付系统，可以决定是否只把通知交付给在线订阅的用户；是否把通知交付给所有订阅的用户；还可以指定通知的过期时间，以及其他很多选项。
5）支持数百万的发布订阅频道交付通知给订阅者。
6）发布订阅频道支持上百万的订阅者。

5、消息归档(Message Archiving)
Tigase提供了对消息归档的完整支持（XEP-0136扩展），支持数据库分片（开箱即用），还能作为外部组建部署到多种服务器上。
用户往往希望保存聊天记录以便以后检索，基本上目前大多数聊天客户端都在本地保存了聊天记录，但是，用户往往不止一个设备，用户希望聊天记录在每个设备上都能查到。那么这些聊天记录如何在各种设备的客户端之间进行同步呢？
最佳的解决方法就是把聊天记录存储在服务器端，并运行用户的所有设备都能访问聊天历史记录。消息归档组件允许把用户的聊天历史记录存储到服务器的单个库中，并能按需搜索。Tigase服务器提供了对消息归档扩展的完整支持。对终端用户而言，他的工作完全透明，自动存储消息。
消息归档提供了聊天文档的大量特征：
1）可以在任意时间打开/关闭聊天记录
2）支持OTR（Off-The-Record，即聊后即焚）聊天
3）自动把群聊分到不同线程以便逻辑区分不同的对话
4）根据不同的条件，可以灵活地检索聊天历史记录
5）管理员可强制查看所有用户的聊天记录，而不管用户的设置
6）支持开箱即用的数据库分配，允许数据和负载进行分配

6、JaXMPP库
提供Android移动设备、GWT Web客户端、独立的Java应用程序等库，完全支持XMPP/Jabber规范及其所有主要的扩展。
JaXMPP代表Java XMPP，但它不仅是Java库，它还兼容GWT，因此可以用于开发Web客户端，它还兼容Android Java，因此可以用于开发带XMPP支持的Android移动应用，以及常规的Java应用程序。
此客户端库的功能完整，而且代码开源并免费。
JaXMPP库网站: 
https://projects.tigase.org/projects/jaxmpp2
JaXMPP库文档: 
https://projects.tigase.org/projects/jaxmpp2/wiki

7、Web客户端
全功能的Web客户端，支持基本的聊天、MUC、发布/订阅和许多扩展管理接口，通过CORS，经BOSH或WebSocket连接到任意XMPP服务器实现跨站点支持。
CORS：Cross-Origin Resource Sharing，跨域资源共享
功能非常全，支持：
1）完整的XMPP规范
2）Web优化（更快的重连和聊天状态恢复）
3）消息归档支持（从服务器查看历史聊天记录）
4）良好的MUC群聊协议（访问Web浏览器时可以群聊）
5）发布订阅（直接从Web浏览器发布消息到发布订阅节点）

8、Android Messenger
完全支持XMPP/Jabber的主要规范和大多数扩展，至此文档和照片的分享，好友的地理位置的分享。
Android Messenger是一个全功能的XMPP客户端，而且还注意保护设备的电池电量，减少设备的流量。特征如下：
1）至此XMPP最新的RFC规范和大多数扩展
2）面向移动的优化，减少电池使用率，降低流量
3）可以同时连接到不同的XMPP服务器，不限制账户数量
4）支持MUC群聊
5）与好友分享地理定位
6）文档和照片分享
7）支持发布订阅功能

9、Tigase Socks5 Proxy
实现通过NAT网络地址转换后的用户间的二进制数据和文件的传输，针对大文件和小文件传输做了优化，支持传说的quotas与计费系统的集成。
及时消息和实时通信系统如今不仅是聊天、在线状态，还可以是语音、视频通话。人们分享他们的想法、经验、情感、照片、视频以及文件。尽管文档分享主要是企业和团体协作的主要功能，照片和视频分享才几乎是每个人都需要的。人们拍照、录制视频，并希望与朋友和家人即时分享。因此，当前的IM和RTC部署需要有效的文件共享系统。
理想情况下，你希望人们直接互联并直传文件。但这不可能，因为如果用户位于NAT背后，或者用户希望与多人一起分享文件就做不到。对于后者，用户需要多次传输文件给朋友才能实现群体分享，消耗太大。
使用公网的代理服务器可以轻松解决以上问题。它允许用户通过代理传输文件。在NAT背后的用户都可以连接到公网代理服务器，并通过它传输共享的文件给多个好友，每位好友可以从服务器下载分享的文件。
Tigase Socks5 Proxy提供了很多独特的功能：
1）NAT背后的用户的二进制数据传输，可交换各种类型的文件
2）超高吞吐率，可充分利用带宽，尤其是传输大文件时
3）大量的并行传输，同时传输多个文件
4）全局配额或为每位用户配额或为域配额，以限制传输和防止滥用
5）易于与计费系统相集成，以便为用户提供更好的服务
6）提供积分系统
7）设置多种机器来分担负载
8）虚拟域的支持，允许隔离用户和客户端到不同的计费组
9）很好地与Tigase XMPP服务器集成，在集群模式下部署系统支持数百万在线用户

10、Tigase CLI Management
提供对XMPP服务器的命令行访问，轻松完成管理任务。
此功能很方便，它可以通过一个漂亮的图形界面来管理。但是，对于Tigase集群模式的安装，最好是采用命令行方式管理，尤其是执行那些通过定时器运行的自动化任务。Web控制台和独立应用都干不了这些任务，还是需要可靠的、灵活的命令行工具来完成这些任务。这就是Tigase命令行管理工具。它的特征如下：
1）完全支持XEP-0133规范的管理命令
2）通过API编写脚本做扩展。尽管工具只是一个Java应用程序，但还是可以使用脚本语言（如Groovy、Python、Ruby等）扩展其功能和命令
3）提供大量开箱即用的管理任务，满足常规的管理需求
4）简单、易用，学习成本低

11、Tigase MUC
支持基于角色的群聊，提供API和自定义扩展，可处理数百万的小型聊天室和有数千用户的大型聊天室。
真正的社区需要人们的互动。这可以通过多种方式实现：电邮、Twitter、FaceBook、论坛、网站评论等。但是，这些都比不上实时通信，发送聊天消息，可以立即得到回应，与朋友在线聊天。多个人一起聊可以用群聊。
Tigase的MUC组件可以提供：
1）实时群聊
这意味着很多人可以在虚拟房间聊天，交流想法。
2）基于角色的房间成员
允许设定房间管理员、版主，分配发消息和允许监听/读取消息的权限。
3）密码保护的聊天室
创建私人群聊室，有密码的用户才能进入聊天室。
4）受邀的聊天室
受邀的用户才能进入聊天室。
5）私人的、无形的聊天室或公共聊天室都可以按需求轻松创建
6）聊天历史记录到数据库
7）通过MUC集群模式支持数百万的群聊室，负载可以有效地分布到各服务器上，并提供了几乎无线的可扩展性
8）MUC集群模式支持超大群聊天室，可容纳成千上万的用户，可以把单个聊天室分不到集群中的多台服务器上。
所有提供的MUC功能都是开源软件，只有MUC集群模式是官方额外提供的商业级功能。

12、Tigase Testsuite
针对基本的XMPP和大多数扩展，提供了数百个测试。
Tigase测试包是一个强大的工具，可以运行Tigase服务器的功能和性能测试。它不限于Tigase，还可以测试支持XMPP协议的服务器。但是，此测试包是为Tigase设计的，是为了确保Tigase各模块功能正常。
这里是测试结果： http://build.tigase.org/~tigase/
实际上，Tigase的每日构建版都用此测试包做了测试，以保障代码质量。
详见： http://build.tigase.org/nightlies/tests/
可以基于此测试包设计复杂的测试场景，此测试包最有趣的特点包括：
1）自定义的脚本语言，可使用很少的代码即可设计非常复杂的测试场景。
2）无需添加简单的测试脚本（内容很全了），在大多数场景下只需指定发送到的服务器、预期的返回结果即可。
3）产生HTML格式的测试报告：成功的测试标绿，失败的测试标红。
4）对每个测试案例都有定时器，因此可以清楚知道服务器的响应时间，还可以用它比较各版本之间的性能差异。
5）每个测试案例都有完整的协议交互的输出，可以定位和分析错误。
6）所有的测试案例都是运行在网络并执行了服务器的方方面面，因此测试包是完整的测试，从网络层到上层组件都得到了测试。

13、Tigase ALB
无限制的设备在线数，地理上发布的集群节点，减少97%网络流量。
有几种解决方案，允许你把用户分配到集群节点，并分发到多个服务器上。这些解决方案包括：Round-robin轮询、专业级的硬件路由器（比如Cisco的）、软硬件防火墙、代理服务等。
这些方案都是为用户随机分配机器，分布或许是比较平均的，但不是最佳的，如果你使用了Tigase ALB（Advanced Load Balancer），那么可以做到其它方案做不到的三件事：
1）为1亿或更多在线用户运行安装
2）构建地理上分散的XMPP集群
3）为有非常大的联系人列表的用户运行安装，联系人列表的人数平均有数千个
对Tigase ALB来说是可能的，因为它把用户分配到特定的集群节点或节点组。它会分析所有用户账户的社交网络，把用户分配到特定的机器上，以便减少网络流量。它采用了基于人工智能和遗传算法的高级技术来实现这一点。
ALB很复杂，但他工作的很好。
ALB是非入侵式的，它可以在后台不断地优化用户数据，并逐步提高系统的整体性能。ALB可以在任意时间打开和关闭，而不会影响XMPP的安装。ALB可以与Round-robin轮询或其它负载均衡方案一起工作。一旦你正确地安装并配置ALB到系统中，它会变为不可见，但你可以看到效果，系统的性能每天都在变得更好。

14、Tigase STUN
允许NAT背后的设备直连，减少服务和系统的负载，降低网络流量。
Jabber、XMPP、IM（Instant Messaging）、IC（Instant Communication）服务最初是交换文本信息。消息文本、用户状态文本、联系人信息文本等，都是通过这样的系统进行交换的。
现在，各种类型的文档、招聘、视频、数据库等，这些二进制数据也需要实时交换。XMPP服务器可以搞定这个，它可以作为二进制连接握手代理和实际的P2P连接的代理或中转代理。偶尔还可作为带内传输。这里有多种选择，通常首选萨送大的二进制数据块给直连的用户。这也是最高效和成本最低的方式。
不幸的是，用户之间要实现直连是很困难的，这是因为NAT的原因，用户在NAT背后，所以用户的设备是不可见的，Internet不能直达。如果某个应用从NAT背后的设备连接互联网时，它是没有办法告知服务器它自己的公开/静态IP地址的，因此它也没法提供任何可选项给第三方如何建立P2P连接。这就需要一个中间服务器，STUN服务器可以搞定这个。它允许应用程序发现自己的公开IP地址，并与另一方协商最优的直连。
此方案的优点：
1）位于NAT背后的两个设备可以建立P2P直连
2）消除了网络消耗大的二进制传输，减少了服务器负载；
3）通过减少了负载和网络流量，降低了运营成本
4）如果需要媒体交换作为用户到XMPP服务的连接，那么它是一个理想的解决方案。它可以很好地与Tigase XMPP服务器相集成，可以部署到多台服务器上，无需复杂的配置。

15、Tigase Monitor监控
更早的发现网络瓶颈。
Tigase Monitor是一个独立的桌面应用程序，它可以连接到所有的Tigase服务器，并提供所有Tigase系统的状态概览。它可以展示有意义的图表，包括：CPU利用率、内存使用率、用户的分布、不同类型的流量……
除此以外，它还提供了内部队列尺寸、潜在的评奖、平均处理时间的详细信息。
Tigase Monitor是实时监控，系统有状况，会立即得到通知。
Tigase Monitor特征包括：
1）Tigase测量的实时数据活动图
2）单个应用监控的服务器数量无限制
3）自定义的“第二”窗口：用于显示自定义的测量数据
4）系统性能和瓶颈的详细信息
5）自动产生屏幕截图，并周期性的存储到硬盘