基于P2P流媒體的遠(yuǎn)程教學(xué)平臺(tái)的設(shè)計(jì)與評(píng)測(cè)研究.pdf

1、針對(duì)目前基于客戶機(jī)服務(wù)器(C/S)模式遠(yuǎn)程教學(xué)平臺(tái)系統(tǒng)在大規(guī)模用戶同時(shí)在線時(shí)的服務(wù)器端瓶頸問(wèn)題，本文提出了基于P2P的流媒體解決方案，并對(duì)一個(gè)基于C/S模式的系統(tǒng)成功改造成P2P模式。首先，本文從當(dāng)前存在的遠(yuǎn)程教學(xué)平臺(tái)系統(tǒng)應(yīng)用中的問(wèn)題出發(fā)，深入分析了影響遠(yuǎn)程教學(xué)平臺(tái)的流媒體教學(xué)系統(tǒng)性能的主要原因。其次，針對(duì)原有的C/S架構(gòu)的缺陷，提出將P2P原理應(yīng)用于遠(yuǎn)程教學(xué)平臺(tái)的思路，在C/S架構(gòu)基礎(chǔ)上開發(fā)改造成一套以P2P流媒體技術(shù)的遠(yuǎn)程教學(xué)平臺(tái)。

2、再次，并在實(shí)驗(yàn)原型平臺(tái)的基礎(chǔ)上，用OPNET網(wǎng)絡(luò)仿真專用工具分析了大規(guī)模用戶并發(fā)時(shí)的數(shù)據(jù)流。經(jīng)小型局域網(wǎng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，P2P系統(tǒng)能夠很好地運(yùn)行。教學(xué)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了用P2P來(lái)改造系統(tǒng)擴(kuò)大遠(yuǎn)程視頻教學(xué)規(guī)模的思想，有力地?cái)U(kuò)大了遠(yuǎn)程教育所能容納的用戶的數(shù)量，解決了大規(guī)模用戶同時(shí)在線時(shí)的服務(wù)器端的瓶頸問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)和有關(guān)分析證明，將P2P技術(shù)融合到原有的流媒體教學(xué)平臺(tái)能夠很好地優(yōu)化系統(tǒng)的性能，減輕服務(wù)器端的輸入輸出壓力和網(wǎng)絡(luò)帶寬壓力，同時(shí)客戶機(jī)端的視頻教學(xué)效

3、果也有了很大的提升。改進(jìn)后的系統(tǒng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬和服務(wù)器處理能力的要求明顯降低，且容易部署，擴(kuò)展性高，支持的用戶并發(fā)數(shù)量大大增加。文中主要介紹了基于P2P流媒體系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理與搭建方法，并對(duì)遠(yuǎn)程視頻系統(tǒng)的大規(guī)模P2P網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流進(jìn)行了分析研究。 原有流媒體教學(xué)平臺(tái)技術(shù)架構(gòu)的缺陷造成了網(wǎng)絡(luò)視頻教學(xué)流的傳輸經(jīng)常引起帶寬、抖動(dòng)的劇烈變化，難以滿足遠(yuǎn)程教學(xué)平臺(tái)視頻流大規(guī)?？蛻舨l(fā)的要求，常常造成播放停頓再次緩沖、畫面抖動(dòng)劇烈等情況，同時(shí)給學(xué)生的

4、觀看效果造成影響。因此，對(duì)于如何利用P2P技術(shù)改進(jìn)遠(yuǎn)程教學(xué)平臺(tái)流媒體視頻的收看質(zhì)量效果的研究具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。事實(shí)上，在大規(guī)模流媒體教學(xué)平臺(tái)中，采用原有的單播技術(shù)和IP組播技術(shù)構(gòu)建的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)分發(fā)形式已經(jīng)無(wú)法滿足遠(yuǎn)程流媒體視頻教學(xué)的應(yīng)用在帶寬和QoS方面的要求。文中的實(shí)驗(yàn)測(cè)量方法相對(duì)簡(jiǎn)單，但是測(cè)量結(jié)果不依賴于其他主觀因素，具有獨(dú)立性，能夠更直觀、準(zhǔn)確地反映客戶端P2P流媒體的接收質(zhì)量。本文引入應(yīng)用層。P2P技術(shù)的思想，搭建了一

5、個(gè)遠(yuǎn)程視頻教學(xué)平臺(tái)，實(shí)驗(yàn)證明，P2P效果明顯：可以形成大規(guī)模的視頻流的傳遞和投送，可以有力地改善原有的視頻教學(xué)系統(tǒng)。 本文對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能專用測(cè)量工具OPNET進(jìn)行了介紹。并利用OPNET對(duì)并發(fā)情況下的網(wǎng)絡(luò)真實(shí)數(shù)據(jù)包進(jìn)行了測(cè)量和分析。實(shí)驗(yàn)和研究分析結(jié)果證明，利用P2P技術(shù)來(lái)改善原有CS架構(gòu)流媒體教學(xué)平臺(tái)是完全可行的。使用P2P技術(shù)改造原有系統(tǒng)，可以在不增加任何硬件投入的情況下，擴(kuò)大遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)教育的規(guī)模。這對(duì)于推進(jìn)我國(guó)的遠(yuǎn)程教育，尤其是遠(yuǎn)