基于JXTA平台的协同教学环境的设计与实现

论文摘要

计算机及通讯技术的不断发展,使信息技术与教育的结合更加紧密。很多的计算机支持的协同教学系统已经开发应用。但是这些系统都是使用客户端/服务器(C/S或B/S)计算模式来构建的,而这种计算模式由于受单一服务器的计算能力及资源的限制,可扩展性差。同时系统可用性受服务器单点故障的影响,也很容易受到拒绝服务的攻击。本文以Internet上基于P2P计算模式的协同教学环境为研究对象,以JXTA平台为基础,讨论分析了其设计、实现的相关问题与技术。对利用P2P计算模式来构建协同教学系统的关键技术进行了研究。首先,提出了基于课程对等组的协同教学系统的初始环境结构的设计,给出了系统环境用户对等点的构成及系统的初始化过程。同时,也给出了协同教学环境中共享资源的表示及其使用权限的角色分配。然后,针对协同中共享数据的同步更新问题,提出了基于中心对等点结构及广播管道模式的数据同步与复制策略。对应用共享问题,提出了基于XML事件消息的共享对象的应用共享机制。最后,给出了系统环境框架的总体结构构想,提出了基于XML布置文件的协同教学工具的可定制化设计思想。给出了协同教学工具组件的可扩展性设计及应用程序编程接口(API)。此外,本文实例实现了一个基于混合P2P计算模式的协同教学系统—虚拟教室系统原型。

论文目录

• 图目录
• 表目录
• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.1.1 CSCW 与协同教学
• 1.1.2 问题的提出
• 1.2 本文所做的工作
• 1.3 文章的组织
• 第二章 JXTA 项目框架简述
• 2.1 P2P 综述
• 2.1.1 P2P 的介绍及历史
• 2.1.2 协同工作P2P 系统及其网络拓扑模型
• 2.1.3 P2P 与客户端/服务器模式的比较
• 2.2 JXTA 项目背景及主要目标
• 2.3 JXTA 项目框架结构
• 2.4 JXTA 中的基本概念
• 2.4.1 Peer（对等点）
• 2.4.2 PeerGroup（对等组）
• 2.4.3 服务
• 2.4.4 Pipe（管道）
• 2.4.5 Endpoint（端点）
• 2.4.6 Message（消息）
• 2.4.7 Advertisement（广告）
• 2.4.8 集合点（Rendezvous Peer）
• 2.4.9 网关点（Gateway Peer）
• 2.4.10 路由点（Router Peer）
• 2.4.11 JXTA 标志符（Identifiers）
• 2.5 JXTA 协议族
• 2.5.1 对等点发现协议Peer Discovery Protocol（PDP）
• 2.5.2 管道绑定协议Pipe Binding Protocol（PBP）
• 2.5.3 对等点信息协议Peer Information Protocol（PIP）
• 2.5.4 对等点解析协议Peer Resolver Protocol（PRP）
• 2.5.5 端点路由协议Peer Endpoint Protocol（PEP）
• 2.5.6 集合点协议Rendezvous Protocol（RVP）
• 2.6 一个基于JXTA 的Java 实现的应用程序开发实例
• 2.7 本章小结
• 第三章 基于JXTA 平台的协同教学环境的设计
• 3.1 引言
• 3.2 系统的基本环境
• 3.2.1 协同教学环境的对等组结构
• 3.2.2 对等点的构成
• 3.2.3 对等组的设计
• 3.2.4 系统的初始化过程
• 3.3 协同教学组环境
• 3.3.1 组服务设计
• 3.3.2 组内共享资源的表示
• 3.3.3 用户角色的权限分配
• 3.4 协同环境中的几项关键设计
• 3.4.1 数据的同步与复制策略
• 3.4.2 共享空间对象的应用共享机制
• 3.4.3 协同工具的可扩展性设计
• 3.5 系统的安全性
• 3.6 环境框架的总体结构
• 3.7 本章小结
• 第四章 基于混合P2P 模型的协同教学系统—虚拟教室原型的实现
• 4.1 虚拟教室概述
• 4.2 系统的总体结构及模块构成
• 4.3 系统工作流程
• 4.4 中心服务节点的实现
• 4.5 教师/学生节点的实现
• 4.6 用户界面设计
• 4.7 系统的测试
• 4.7.1 测试环境的建立
• 4.7.2 测试结果及分析
• 4.8 本章小结
• 第五章 结束语
• 5.1 全文工作总结
• 5.2 工作展望
• 致谢
• 附录：攻读硕士期间发表的论文
• 参考文献