中国北部战区空军:Skype用什么技术？

Skype是一款即时通讯软件，其具备IM所需的功能，比如视频聊天、多人语音会议、多人聊天、传送文件、文字聊天等功能。它可以免费高清晰与其他用户语音对话，也可以拨打国内国际电话，无论固定电话、手机、小灵通均可直接拨打，并且可以实现呼叫转移、短信发送等功能。
Skype是全球免费的语音沟通软件，拥有超过6.63亿的注册用户，最高同时在线超过3000万。
Skype之所以引起了不小的轰动，是因为它的互联网特性，即免费、开放和较好的业务质量。事实上，Skype最大的意义在于，它开创了将P2P技术引入到话音通信的先河。也就是说，采用了网络中的所有节点都动态参与到路由、信息处理和带宽增强等工作中的机制，而不是单纯依靠服务器来完成这些工作，因此其管理成本大大降低，同时又保证了语音质量。从具体技术的角度来看，Skype的优势有下面几点：
（1） 较强的NAT和防火墙穿越能力。首先识别NAT和防火墙类型，然后通过动态的选择信令和媒体代理，从而轻松实现NAT和防火墙的穿越。
（2） 快速路由机制，Skype采用了全球索引（Global Index）技术提供快速路由，其用户路由信息分布式存储于网络节点中。
（3） 结合互联网特点的语音编解码算法。Skype通过与Global IP Sound公司合作，引入语音质量增强软件，专门针对互联网的特点，从而降低了业务对带宽的要求。
（4） 很低的运行成本。很显然，Skype将很多工作下放给网络节点去完成，大大地降低了中心服务器的负担，进而减少了维护和管理的成本。
（5） 开放性。Skype采取开放的机制，鼓励互联网用户自己开发插件，此类开发如雨后春笋，在互联网上遍地开花。其中第1条保证了通信无障碍，无论终端处于何种网络条件，都不会影响用户使用Skype提供的skype业务。第2条和第3条则保证了Skype较好的业务服务质量。第4条使得Skype可以轻松面对挑战。而第5条则给了Skype更强大的生命力，使其更加灵活，具有更高的可扩展性。Skype给电信运营带来的思考 Skype的出现无疑给传统电信业带来一股强烈的冲击波，它从2003年下半年出现以来便广为流传，截至目前，Skype全球注册用户数已达2.5亿，每天增加的会员有15.5万人，而到2005年3月14日为止，Skype在全球的通话量累计已经达到60亿分钟。Skype仍在迅速向各个国家渗透，最新的统计表明：使用Skype技术呼叫的分钟数已经占到美国VoIP分钟数的46.2%，这部分用户基本是“免费”享用电话业务的。Skype毕竟是一种互联网服务，而不是真正的电信服务，它也存在一些问题，比如网络的无管理性使得它只能通过这种免费的方式走向市场，企业用户也会因为担心它的安全隐患而不采用等。但是无论如何，Skype的理念很可能给传统的电信市场带来突破性的变革，也引起业界对于VoIP的新的思考，传统电信运营商决不可忽视其挑战。首先，对于VoIP的态度问题，该积极应对还是消极回避？答案已经非常明显——微软公司的总裁曾说过这样的话：即使没有Skype，也会有另一个提供互联网电话的企业出现。中国在上个世纪90年代末成功地开展了VoIP的电信运营，到市场基本稳定，普通用户对IP电话已经不再陌生，然而几年来VoIP的电信运营却没有继续发展，几乎有点停滞不前了。事实上，VoIP应该具有更广阔的空间和更灵活的表现形式。技术的进步往往是不可阻挡的，尤其是互联网带来的开放时代，给了新技术更广阔的发展空间，你不发展，别人会发展，因此国内电信运营商应该积极地迈出这一步。
VoIP的发展可以采取开放的思路，Skype的成功也有一些可借鉴之处。首先，积极研究P2P技术的利弊：一旦将P2P技术引入可运营的VoIP系统，在降低运营成本、具有更高的网络可靠性（不依赖于集中的服务器）的同时，是否会带来不可预知的坏影响？另外，VoIP并不代表人们通常所理解的“低收费就一定提供低质量服务”，电信运营商可以结合IP网络的特点，引入相应的技术，来保证可靠的服务质量。最后，VoIP完全可以开发并向用户提供更丰富的业务形式。

一、采用领先的P2P的技术

目前比较流行的IM软件基本都采用集中式的Client-Server模式，即需要通过大量的服务器资源进行信息集中存储、通讯协调等。P2P的技术相当于将每个客户端都作为了服务器资源，从而在整个网络中发挥作用。
非集中式P2P网络在一些方面优于传统的Client-Server模式的网络。这种网络可以无限的扩展，并且不会因为扩展而导致搜索时间的延长和费用的增加。它利用终端用户机器的处理能力和网络带宽，非集中式网络的处理能力本身与此成正向比例，即每增加一个节点，P2P网络的处理能力和带宽都相应增加。所以，这种利用节点资源的P2P网络技术事实上可以完全取消原先集中式网络所需的费用。
P2P技术在穿透防火墙和NAT（网络地址转换）方面也具有优势。传统的集中式网络也可以穿透防火墙和NAT，但是通常会因此增加非常昂贵的费用，用户越多费用会成比例的增加。所以，提供这样服务的服务商通常只能给每个用户提供非常少的服务器资源，大大降低了语音通话的质量。Skype实现了将网络资源分散（即不是利用集中式的服务器资源，而是利用各个节点的网络资源）。使得语音呼叫的接通率、语音质量在很大程度上甚至超过传统的电话网络。
从搜索方面来讲，Skype所采用的技术可称为第三代P2P网络技术。P2P技术最早被一些文件共享应用广泛使用，例如非常有名的Napster和KaZaA，最近比较流行的有BT等，国内比较有名的P2P软件有POCO、OP等。在此类应用中，用户可以共享、并搜索下载文件。这些文件共享使用的P2P网络技术也可以进行资源分散（decentralizing），但是文件共享P2P技术所使用的网络本质上是分段的，即当您进行搜索的时候，并不能搜索到网络中的所有节点。为了实现高质量低成本的语音呼叫，必须有第三代P2P网络技术来实现。Skype采用了全球搜索目录（GI），GI代表了另一种意义上的可扩展网络技术。全球搜索目录使用多层的网络结构，这种结构利用超节点（Supernodes）来实现网络中的每个节点可以获取所有其它可利用节点的资源，并将这些节点资源动态组合，来参与流量分配、路径选择、处理需要较大带宽的任务等，并保证最小的延时。
对数据传输采用智能路由，保证了语音质量。由于可以利用所有的节点资源，Skype可以为每个加密的呼叫智能地搜索最好传输途径。甚至可以并行的打开多个传输路径，动态的及时选择最佳途径。这对减少延迟和增强语音质量有非常明显的效果。

二、穿透防火墙

大多数的Voice-over-IP应用程序不能穿透防火墙和NAT（网络地址转换）。 几乎所有宽带用户都处于防火墙和NAT之后，所以他们不能用VoIP应用程序。Skype不是一个典型的VoIP程序，它运用的是P2P技术,几乎可以在所有的防火墙或者NAT之后工作。
大多数此类软件的进入端口号都是指定的，Skype没有指定进入的端口号，而是在安装程序的时候随机选择一个进入端口，如此能增强穿透网络地址转换（NAT），因为如果有若干个位于NAT之后的用户采用相同的端口的话，则NAT会使得语音质量降低。

三、安全加密

Skype 采用了端对端的加密方式，保证信息的安全性。Skype在信息（语音、即时消息、文件）发送之前进行加密，在接收到的时候进行解密，即使在数据传输过程中需要经过其他节点进行中转，也完全没有可能在中途被窃听。
Skype采用了数字签名的方式，保证存储在P2P网络中的用户数据不被篡改。由于Skype使用的是P2P的技术，用户数据主要存储在P2P网络中，在用户进行搜索等操作的时候从公共网络中获取。如此必须保证存储在公共网络中的数据是可靠的和没有被篡改的。Skype对公共目录中存储的和用户相关的数据都采用了数字签名，保证了数据无法被篡改。

四、使用简易、功能强大

Skype具有迄今为止最优质的语音。现在很多VoIP和聊天工具都无法和Skype相媲美。Skype与最优秀的声学科学家联手创造的独家拥有版权的软件，可以传递甚至高于固定电话质量的语音。 用专业术语来说，传统的电话您只能听到介于300Hz到3000Hz频率的语音。Skype可以听到所有频率的语音，从最低沉的到最尖锐的。
很高的呼叫成功率。没有其他任何一个互联网技术系统可以有和Skype一样高的呼叫连通率。
使用简单。现在VoIP应用程序配置很困难，不熟悉网络和计算技术的用户几乎无法使用。Skype无论在软件还是硬件方面，用户都无需做任何收工的设置，通常只要注册一个账户就可以立即登陆，开始语音通话了。
绝对安全的通话方式。如上所述，所有的通讯都是以端对端的模式进行加密的，所以是完全安全的。
多方语音通话。Skype在同类软件中首先提供了免费的多方语音通话，采用混音的方式，操作简便、音质良好，且尽可能的节省网络和机器资源。

五、最大可能的节省资源

Skype对网络带宽的要求比同类产品低，Skype在33.6Kbps或者以上的Modem来拨号上网的情况下也可以使用语音通话。Skype可以根据双方的连接情况自动选则最佳的编码方式。语音通话的时候平均占用带宽大约是3-16KB/S，实际占用带宽会根据对方的带宽情况、网络状况、以及CPU性能等有所不同。当空闲的时候大约只需要0-0.5 k/s的带宽，主要是用来更新好友在线信息。具体的带宽情况可能会受许多因素的影响。
用Skype进行文件传输的时候，如果双方不能直接连接，则会通过其它用户的资源来进行中转。普通的同类软件在无法直连的时候一般是通过服务器中转，Skype不利用服务器的资源，而是通过网络中的其他用户机器来进行中转。为了不过多占用做中转的用户的资源，将速度限制在了500K/S以下。

六、跨平台

目前大多数IM软件都只能在Windows平台上运行。即使有单独开发的针对其它平台的版本，也往往是功能非常弱，例如只限于文本信息交换。Skype目前有完全适用于Windows操作系统、Pocket PC、和Mac OS和Linux操作系统的版本，语音通话、文件交换等数据传输都可跨平台进行。Skype所采用的底层技术保证了其可以很容易的移植到不同的终端设备上，更加适应终端设备和通讯技术的发展。