浅析基于p2p的多媒体教学平台的研究与设计

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1、浅析基于P2P的多媒体教学平台的研究与设计论文关键词:多媒体教学平台;P2P;JXTA　　论文摘要:针对C/S,B/S结构的网络教学平台的缺陷，该文提出基于P2P模式的多媒体教学平台。详细阐述了该平台的设计方案和功能模块的设计，并利用JXTA技术实现了基于P2P的多媒体教学。网络教学突破了时间和空间的限制，使得人们可以快捷方便地获取知识和技术，毫无疑问，网络教学有着非常好的发展前景。目前C/S,B/S结构的网络教学平台在提供文字和静态图片、讲义和课件资源方面做得不错，但缺乏教师和学生、学生和学生之间的即时交互交流功能，且所有的教学资源都

2、放在服务器上，必须访问服务器才能得到所需的资源，随着客户数目增多，服务器往往成为整个系统的瓶颈，特别是视频直播的媒体数据量大，更会加重服务器带宽的负担，造成服务质量下降影响教学。为了解决C/S,B/S结构教学平台的不足，本教学平台采用P2P和流媒体技术进行研究与设计，目标在于改善和扩展现有教学平台的功能，缓解服务器的I/0压力和带宽限制，促进网络教学平台的教学资源更加丰富，教学形式更加多样化。　　1、P2P技术　　1.1P2PP2P是一种用于不同PC用户之间直接交换数据或服务的技术，它弱化了传统的C/S模式、B/S模式中服务器处于中心地

3、位的思想，P2P网络中各节点地位平等，各节点既可以作为提供服务的服务器，也可以作为使用服务的客户机。　　1.2JXTAJXTA、是Sun公司推出的一个P2P网络应用开发平台，其目的是为P2P应用所需的基础服务提供支持。JXTA通过定义一套XML协议来完成P2P网络的基本功能，由于这套协议独立于操作系统、网络协议和编程语言，因此JXTA可以在不同的软.、硬件平台上实现，有望成为P2P网络应用开发的统一平台。　　2、教学平台的设计　　2.1需求分析利用JXTA来构建P2P应用，对等点是P2P网络中的基本单元，是P2P应用中进行各种交互活动的

4、实体;而对等组是构建各类P2P应用的基本单元，是一种组织对等点并在组内发布特定服务的方式。本文构建的教学平台，以一个教师的一门课程来作为一个对等组，在课程对等组内，设定了一个虚拟的教学空间，教师和学生的教学和学习活动被限制在每个课程对等组内，这样不仅很好地反映了现实中的课程教学，也较好地解决了P2P网络应用面临的节点的组织和管理问题。用户要加人本平台，首先要进行注册，注册分为教学管理员、教师和学生三种身份，注册内容有:姓名，密码，身份。注册登录后即成为基本对等组NetPeerGroup中的一员。教学管理员能建立与撤消各个课程对等组，同时

5、要为新建立的课程对等组指定教师作为该课程对等组的管理员;学生要加人该课程对等组需要向教师提出申请经批准之后方可加人。教师和学生登录平台之后选择进人某门课程对等组就可以进行交流、教学、资源共享等各项活动。　　2.2系统结构设计如图1所示。中心服务节点用来控制用户的认证及注册信息.帮助完成用户节点间的初始连接。教师和学生节点之间直接互连实现在线文字交流、资源文件共享及课堂教学直播等功能，不需依赖中心服务节点。如中心服务节点故障，则只影响新用户的加人，老用户间仍旧可以自行组织交互，充分体现了P2P的精髓。　　　　2.3功能设计系统各功能模块设

6、计描述如下:1)认证及注册管理首先中心服务节点获取请求认证用户节点的管道ID值。在认证信息库里寻找匹配用户节点发送来的用户名/口令/身份认证信息。如果通过了认证匹配，发送一个认证通过回应消息给用户节点。同时更改注册信息库里当前用户节点的管道ID值。如果没有通过认证匹配，就发送一个认证未通过的回应消息给用户节点。然后根据用户节点在注册信息库里的注册信息，向用户节点发送其所注册的每门课程对等组及其组成员的信息列表。当用户节点退出平台时，向中心服务节点及其所属的每门课程对等组的在线成员发送注销消息。这样其所属课程对等组的所有在线成员节点就可在

7、其组成员信息列表中修改此用户节点的在线状态。2)在线文字交流在使用教学平台的过程中，学生与学生之间需要讨论，教师和学生之间需要答疑。本模块的功能设计中，用户节点可以看到所在课程对等组中教师和学生的在线情况，可以选择两人交流形式或多人交流形式，在交流时，大家可以看到彼此输人的文字，类似软件的私聊和群聊功能，给用户提供方便的点对点的交流。利用JXTA实现用户实时通讯，其核心在于管道((Pipe)技术的实现。其中管道是JXTA中对等点之间传输数据的通道，它为开发人员在网络底层的IP和路由之上建立了一个逻辑连接。在JXTA参考实现中提供了三种管

8、道:单向管道((JxtaUnicast)、单向安全管道((JxtaUnicastSecure)、组播管道((JxtaPropagate)。本教学平台的两人交流和多人交流分别采用单向安全管道和组播管道。基本的