P2P技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)教育中的研究與應(yīng)用.pdf

1、隨著我國的科學(xué)技術(shù)發(fā)展和中等教育普及化，越來越多的人需要得到更多高質(zhì)量的高等教育，但有限的教育資源使得短時(shí)間內(nèi)得到普及非常困難。近年來網(wǎng)絡(luò)的突飛猛進(jìn)使得網(wǎng)絡(luò)教育變成了可能，于是多媒體形式的遠(yuǎn)程教育開始進(jìn)入了廣大家庭中?；趯Φ染W(wǎng)絡(luò)（Peer To Peer，P2P）的流媒體技術(shù)是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。在當(dāng)前國內(nèi)網(wǎng)絡(luò)資源有限人口眾多的情況下，P2P技術(shù)可以使得網(wǎng)絡(luò)教育傳播普及的成本和復(fù)雜度大大降低，在各高校中使用P2P對等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)代替C/S結(jié)構(gòu)

2、的趨勢已經(jīng)越來越明顯。國內(nèi)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下迫切面臨的問題是IP地址不足問題，因此普遍使用NAT（Network Address Translation）技術(shù)作為地址復(fù)用的方式，但NAT技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境較為復(fù)雜的情況下會對P2P的傳輸造成障礙，論文的目標(biāo)之一即尋找一種可行的方式來穿透NAT，使得P2P可以在當(dāng)前國內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下普遍應(yīng)用。
　　本文主要對P2P技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)教育中的相關(guān)技術(shù)問題和平臺進(jìn)行研究。首先對國內(nèi)外開源的P2P傳輸平臺進(jìn)行分

3、析調(diào)查，選擇出比較適合國內(nèi)網(wǎng)絡(luò)教育的傳輸平臺。詳細(xì)分析介紹了流媒體選擇的H.264編碼的優(yōu)勢和特點(diǎn)，以及對在流媒體直播中為解決由于部分情況下視頻碼率過大導(dǎo)致頻繁緩沖的問題，對使用的屏幕編碼的碼率控制技術(shù)做了詳細(xì)介紹。之后針對當(dāng)前各種NAT的技術(shù)分類和實(shí)現(xiàn)方法做了深入研究調(diào)查，并根據(jù)2009年上海某大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院對超過1700名學(xué)生作的調(diào)查，使用STUN（Simple Traversal of UDP over NATs）協(xié)議對各種類型

4、的NAT使用的比率和路由器對UPnP的支持比率做了調(diào)查，然后對STUN協(xié)議的具體流程和方法做了具體介紹，選擇利用Tracker穿透服務(wù)器對客戶端進(jìn)行分組管理的方法對NAT進(jìn)行穿透，并針對為了NAT穿透服務(wù)器不被其他程序非法利用，對該方案加入了頁面加密安全認(rèn)證功能。本文對NAT穿透平臺的性能做了一對一和PlanetLab測試，實(shí)驗(yàn)證明NAT穿透平臺可以完成對大部分路由器的成功穿透。最后對完整的P2P直播平臺的網(wǎng)絡(luò)和硬件需求做了分析設(shè)計(jì)，搭

5、建出滿足需要的軟硬件環(huán)境，對P2P直播平臺的系統(tǒng)和軟件的搭建方式做了簡要說明，對P2P直播平臺在運(yùn)行中的性能表現(xiàn)做了數(shù)據(jù)分析，證明該平臺可以達(dá)到期望的目標(biāo)。
　　本論文的工作重點(diǎn)在于對現(xiàn)有NAT技術(shù)進(jìn)行分析研究，設(shè)計(jì)出可行的方式來完成對路由器NAT的穿透，使得在當(dāng)前國內(nèi)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下實(shí)現(xiàn)P2P直播傳輸。開發(fā)了支持驗(yàn)證加密算法的對外公開觀看頁面，對NAT穿透平臺和完整的P2P平臺進(jìn)行硬件、操作系統(tǒng)、相關(guān)輔助軟件和P2P平臺程序的安裝搭建