基于P2P流媒体技术的远程网络教学系统的研究与设计-精品文档

基于P2P流媒体技术的远程网络教学系统的研究与设

The Research and Realization of Network Teaching System Based on P2P and Streaming Media Technology PAN Hui-ping

(zhaoqing Business and Technology College, Zhaoqing 526060, China)

: P2P streaming technology is based on the P2P network structure, application of RTPReal-time Transport Protocol, to take the download while playing side, point-to-point play audio and video network video technology. In this paper, the research is based on the needs of the advantages of P2P streaming and distance learning system, based P2P streaming media technology, the use of remote network

teaching system solutions.

伴随着计算机网络技术应用的发展，人们在日常生活、工作

生活以及个人学习中，对网络技术的使用越来越依赖，更多的人

已经习惯通过网络去学习、去工作和娱乐。但是，由于JSP的不

同，网络的带宽不同，网络连接设备的不同，一般的多媒体文件，文件比较大，在网络带宽不够的情况下，肯定会造成文件的传输速度缓慢，从而影响传输效果。流媒体技术就是为了解决这种现状而产生的，网民可以通过这种技术在网络上快速欣赏到自己喜欢歌曲和视频。在网络教学中流媒体技术也在发挥着巨大的作用，各行业都在充分利用便利的网络进行各种教学活动、职员培训等工作。尤其是在高等学校中，教学资源可以通过网络共享，从而达到很好的效果。同时，利用网络技术的优点来实现远程教学，也是当前学校努力实现的项目，所以网路传输速度和传输质量就显得很重要。因为流媒体采用的传输是“边下载、边输出” 的数据流方式，这种方

式不仅对系统缓存的需求降低，还大幅缩短启动延时，还可以进行控制、标识、同步等。流媒体技术所具有这些优点今天被广泛应用，例如在网络多媒体音乐播放、视频播放、视频会议、网络在线教育、电视网络直播等各方面。

远程网络教学系统，是一种有传统教学的优点，又能够再现课堂真实场景的系统，最重要的功能是教学授课功能部分。现在，可以通过网络，传输教师的影响、声音和电子教案给学生，同时回送学生的反馈给教师，来完成教学双方的互动，从而得到授课效果。

目前的远程网络教学系统，主要有基于C/S 结构、基于B/S

结构和基于P2P结构三类。每一类结构都有它的优点和缺点，因此应该根据不同的需求来对系统进行选择。

网络的最大优势就是实现资源共享，因此远程网络教学系统更偏向于P2P结构，基于P2P技术的流媒体网络教学系统与传统的教学方式相比优势如下：

1）可以充分利用互联网上的资源，数据流由集中传输转向

分散传输，信息内容由集中提供转向自行搜索，合理使用网络中工作站的资源。

2）教学内容不受用户数量和播放内容的限制，真正做到了

教学互动及视频点播功能，资源共享效率高。

3）用较小的软硬件资源投入得到海量教学资源的共享，并

且易于管理和控制。

本文主要是运用P2P技术来设计远程网络教学系统中的教师学生互动系统，可以在减轻服务器负担的前提下，提高硬件资源利用率，有效的避免系统瓶颈问题，网络的性能得到增强。

1拓扑结构

采用混合式P2P对等网络结构，因为混合式P2P容易管理，

可扩展性好，搜索性能较高，节点无需维持P2P网络的结构状态，节点进出P2P网络时，不会有大冲击，P2P网络的容错能力和稳定性得到增强。大大

提高了节点性能和效率。

因为系统是P2P结构，所以为客户提供服务的，是分散的服务器群组，使每个服务器都成为一个节点。而在网络中，节点的进出随机性较大，P2P结构会选择网络中运算性能和带宽较好的节点作为超级节点。但这些超级节点在得到资源后，随时可能退出，而不再为系统提供服务。因此需要采用稳定性好的节点作为超级节点。

使用这种结构，多个超级节点还可以分担中央索引服务器的

压力，减少客户响应时间，避免单点失效，提高节点的性能。假如网络中有一个节点失效，这个节点下的普通节点可以连接到其他节点上去，而不影响系统的使用。

2体系结构

系统的每个节点上，分为网络层、媒体传输层、媒体播放层。

网络层的功能：采用HTTP协议进行信息交换。负责建立和

维护节点树，负责节点之间的信息交换，确定媒体传输层接收数据的上级节点及数据将要转发的下级节点。

媒体传输层的功能：负责接收和发送流数据。对收到的数据进行缓存，并将流数据发送到媒体播放层及下级节点。媒体传输层的上级节点的网络地址由网络层提供，对于媒体传输层来说，

整个节点树是透明的，媒体传输层接收数据，并采用RTSP协议

建立并控制一个或几个时间同步的连续流媒体，实现实时数据的受控、按需传送，因为RTSP客户端可打开或关闭多个对服务器

的可靠传输连接以发出RTSP青求。所以加入流媒体教学系统的

节点可以接受不同上级节点的数据，这样的策略可在节点的某个上级节点退出时不会带来延时，媒体传输层采用RTP /TCP协议传

输流数据。

采用数据驱动设计媒体传输层，将节点组织成一个“无向

图”结构，每个节点不依赖数据驱动的P2P媒体传输有如下优