基于P2P流媒體的遠程教學平臺的設計與評測研究.pdf

1、針對目前基于客戶機服務器(C/S)模式遠程教學平臺系統(tǒng)在大規(guī)模用戶同時在線時的服務器端瓶頸問題，本文提出了基于P2P的流媒體解決方案，并對一個基于C/S模式的系統(tǒng)成功改造成P2P模式。首先，本文從當前存在的遠程教學平臺系統(tǒng)應用中的問題出發(fā)，深入分析了影響遠程教學平臺的流媒體教學系統(tǒng)性能的主要原因。其次，針對原有的C/S架構的缺陷，提出將P2P原理應用于遠程教學平臺的思路，在C/S架構基礎上開發(fā)改造成一套以P2P流媒體技術的遠程教學平臺。

2、再次，并在實驗原型平臺的基礎上，用OPNET網絡仿真專用工具分析了大規(guī)模用戶并發(fā)時的數據流。經小型局域網實驗驗證，P2P系統(tǒng)能夠很好地運行。教學平臺實現(xiàn)了用P2P來改造系統(tǒng)擴大遠程視頻教學規(guī)模的思想，有力地擴大了遠程教育所能容納的用戶的數量，解決了大規(guī)模用戶同時在線時的服務器端的瓶頸問題。實驗和有關分析證明，將P2P技術融合到原有的流媒體教學平臺能夠很好地優(yōu)化系統(tǒng)的性能，減輕服務器端的輸入輸出壓力和網絡帶寬壓力，同時客戶機端的視頻教學效

3、果也有了很大的提升。改進后的系統(tǒng)對網絡帶寬和服務器處理能力的要求明顯降低，且容易部署，擴展性高，支持的用戶并發(fā)數量大大增加。文中主要介紹了基于P2P流媒體系統(tǒng)的設計原理與搭建方法，并對遠程視頻系統(tǒng)的大規(guī)模P2P網絡數據流進行了分析研究。 原有流媒體教學平臺技術架構的缺陷造成了網絡視頻教學流的傳輸經常引起帶寬、抖動的劇烈變化，難以滿足遠程教學平臺視頻流大規(guī)?？蛻舨l(fā)的要求，常常造成播放停頓再次緩沖、畫面抖動劇烈等情況，同時給學生的

4、觀看效果造成影響。因此，對于如何利用P2P技術改進遠程教學平臺流媒體視頻的收看質量效果的研究具有重要的理論意義和實用價值。事實上，在大規(guī)模流媒體教學平臺中，采用原有的單播技術和IP組播技術構建的傳統(tǒng)數據分發(fā)形式已經無法滿足遠程流媒體視頻教學的應用在帶寬和QoS方面的要求。文中的實驗測量方法相對簡單，但是測量結果不依賴于其他主觀因素，具有獨立性，能夠更直觀、準確地反映客戶端P2P流媒體的接收質量。本文引入應用層。P2P技術的思想，搭建了一

5、個遠程視頻教學平臺，實驗證明，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系統(tǒng)。 本文對網絡性能專用測量工具OPNET進行了介紹。并利用OPNET對并發(fā)情況下的網絡真實數據包進行了測量和分析。實驗和研究分析結果證明，利用P2P技術來改善原有CS架構流媒體教學平臺是完全可行的。使用P2P技術改造原有系統(tǒng)，可以在不增加任何硬件投入的情況下，擴大遠程網絡教育的規(guī)模。這對于推進我國的遠程教育，尤其是遠