基于P2P的虚拟教室的研究与设计

论文摘要

随着教育事业的发展,远程教育成了人们关注的一个热点。在计算机网络技术的发展下,其中基于计算机网络的远程教育系统成了当前远程教育技术发展的一个重要方向,它是计算机技术,网络通信技术和多媒体技术相结合的产物。通过协同工作理论(CSCW)理论,虚拟了传统课堂的教学手段,为地理隔绝的师生提供了一个仿真的学习环境。远程教学为普及教育和继续教育做出了重要的贡献,成了教育的一个重要手段。由于网络硬件设施建设跟不上人们的需求,于是发展出了P2P技术。利用P2P技术可以大大缓解网络资源不足的问题。JXTA是由Sun公司的关于P2P计算的合作研究项目。JXTA的目的是创建一个通用的P2P平台,开发者可以利用JXTA创建的基本模块来建立应用。这使得开发者不需要在对等网络具有的一些共同特征模块上进行重复劳动,而得以关注如何实现及完善高层应用。本文首先概述了远程教育发展的必要性以及当前国内外的发展状况,接着介绍了P2P的网络结构,并将其与传统网络进行了对比,介绍了P2P在多媒体中的应用。然后对JXTA的概念,软件架构,JXTA结构,JXTA的协议以及JXTA的网络组织形式做了一个介绍。系统设计部分主要解决了资源查找与定位,防火墙和NAT的穿透问题,以及数据传输方式。然后,提出了整个系统的结构以及逻辑构成,同时给出了视频教学模块的设计,即时通信模块的设计,以及文件共享模块的设计。最后对全文进行了总结与展望。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 前言
• 1.1 论文研究意义
• 1.2 当前国内外研究现状及发展
• 1.3 本文研究目的以及内容安排
• 1.3.1 研究目的
• 1.3.2 内容安排
• 2 与系统相关的理论与技术支撑
• 2.1 P2P 概述
• 2.1.1 P2P 定义
• 2.1.2 P2P 网络结构
• 2.1.3 P2P 网络和传统网络的对比
• 2.1.4 P2P 在多媒体中的应用
• 2.2 TCP/IP 简介
• 2.2.1 TCP/IP 网络体系结构简介
• 2.2.2 TCP 和UDP 协议简介
• 2.2.3 IP 与路由简介
• 2.3 JXTA 概述
• 2.3.1 JXTA 是什么
• 2.3.2 JXTA 软件架构
• 2.3.3 JXTA 结构的关键特征
• 2.3.4 JXTA 的基本概念
• 2.3.5 JXTA 协议
• 2.3.6 JXTA 网络组织形式
• 3 系统涉及的部分问题分析
• 3.1 资源查找与定位
• 3.1.1 发现策略
• 3.1.2 发现过程
• 3.1.3 JXTA 内容管理服务
• 3.2 防火墙和NAT
• 3.2.1 防火墙和NAT 简介
• 3.2.2 主要穿透技术
• 3.2.3 JXTA 穿透技术
• 3.3 数据传输方式以及音视频编解码
• 3.3.1 控制指令采用TCP 传输
• 3.3.2 音视频传输采用UDP 传输
• 3.3.3 数据包乱序与RTP/RTCP 协议
• 3.4 点组的维护
• 3.4.1 对等点的加入与身份验证
• 3.4.2 对等点的退出
• 4 虚拟教室系统的分析与设计
• 4.1 系统特点分析
• 4.2 总体结构与逻辑构成
• 4.3 T/S 节点工作流程
• 4.4 视频教学模块的设计
• 4.4.1 数据获取
• 4.4.2 数据处理
• 4.4.3 数据传输
• 4.5 即时通讯模块的设计
• 4.5.1 点对点音频的处理
• 4.5.2 组内音频的权限处理
• 4.6 文件共享模块的设计
• 4.6.1 文件共享
• 4.6.2 文件搜索
• 4.6.3 共享移除
• 5 结论与展望
• 5.1 主要结论
• 5.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录