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一种用于网络教育的P2P通信模型的研究与实现

马仝芬  
【摘要】:基于互联网的P2P(Peer-to-Peer)技术又称为对等网技术,是一种网络体系结构,是在系统各成员之间直接进行交换来共享计算机资源和服务的一种应用模式。P2P网络有中心化P2P、结构化P2P和非结构化P2P这三种结构,目前应用在文件共享、对等计算、搜索引擎、协同工作、即时通信等领域。 本课题以P2P技术为基础构建了一个多媒体即时通信平台,并将该平台作为一个网络互动教学服务系统的通信支撑环境。网络互动教育系统是一个将学校教育、社会教育和家庭教育相结合的教学交流环境,是现实学校的扩展和延伸。通信模型采用混合式P2P结构。服务器本身不存放任何资源,它只是帮助节点之间建立P2P虚拟通道,节点之间的通信不通过服务器中转。 NCM分为通信层、协议层、处理层和数据层四个层次模块。通信层采用IO完成端口模型提高系统的并发性,并且使用Winsock扩展提高通信性能。采用了“UDP打洞技术”之后,在服务器的帮助下,处于不同局域网的用户之间也可以P2P通信。模型使用了“超时重传”机制给UDP协议增加可靠性。在协议分析层,引入了设计模式提高代码的复用性,并且使代码的维护和扩展变得很容易。处理层使用了线程池和内存池提高性能。 由于TCP和UDP协议对信息进行的是明文传播,为保证信息传输中的安全性,我们将对称加密和非对称加密相结合,采用RSA算法加密DES算法的密钥,DES算法加密通信信息,提高了系统的通信安全性。 经过测试,NCM完全能满足网络教育系统的需要,基于该平台构建的网络互动教育系统(“方达即时通互动教育平台”)正在推广应用中。该平台还可广泛用于OA或其他行业应用中。


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