基于WebRTC的远程教育系统的设计与实现
发布时间：2021-01-23 09:54
随着互联网技术的发展,书本不再是知识传递的唯一载体,人们逐渐倾向于选择获取知识更为便捷的在线教育新方式。而传统的在线教育虽然能够解决学生获取知识门槛高的问题,但是由于缺乏有效的反馈机制,学生获取知识的效果有限;此外,传统在线教育需要浏览器加载插件,影响用户的体验,而使用WebRTC技术用户不需要加载任何插件,具有跨平台的优势。本文基于WebRTC技术和实验室研发的融合通信平台,设计和实现了一个远程教育系统,并对媒体服务器集群负载均衡策略进行了研究。本文完成的主要工作如下:1.学习和研究了实现系统功能所需技术。首先研究了WebRTC的整体架构和建立对等连接的步骤,之后深入研究了WebRTC的NAT穿透技术,信令控制技术以及媒体传输技术。最后按照JSON数据格式设计和实现了一套控制信令,并通过WebSocket协议传输。2.设计和实现了基于WebRTC的远程教育系统。在对系统进行需求分析的基础上,确定了远程教育系统的整体架构,并设计和实现了远程教育系统的主要功能模块,包括登录验证,即时通信,在线课堂,视频答疑和视频回看五个模块。3.提出了一种基于一致性哈希算法和遗传算法的媒体服务器集群负载...
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院沈阳计算技术研究所)辽宁省
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
WebRTC浏览器兼容性图
Kurento 媒体服务器 Ubuntu 16.04 192.168.139.119:8888信令（应用）服务器 Centos 7.1 192.168.139.218:443MQTT 服务器 Centos 6.4 192.168.139.33:1833STUN/TURN 服务器 Centos 7.1 192.168.139.4:3478文件服务器 Centos 6.4 192.168.139.21:4435.2 系统业务功能测试5.2.1 登录验证模块测试登录验证模块为用户提供两种登录方式：直接输入用户名密码登录和扫描二维码登录，用户可以根据需求选择合适的登录方式登录系统，登录界面如图 5.2所示。在客户端登录的情况下，用户可以直接扫描左侧的二维码进入系统，从技术上说二维码中存储的是一个带有随机串（在本系统中是 8 位随机数字和字母）的网址，例如图 5.2 中扫描结果为 https://192.168.139.218/edusys/login/8Gd3fAmz。
图 5.3 建立 WebSocket 连接流程图（通过谷歌开发者工具捕获）Figure 5.3 Chrome devtools capture of websocket negotiation flow diagram为了保证数据安全，系统采用 https 协议对传输的数据、控制信令和实时流进行加密。因此通过 WireShark 捕获的建立 wss 连接的报文是加密的，无取任何有效数据，如图 5.4 所示。图 5.4 建立 WebSocket 连接流程图（通过 Wireshark 捕获）Figure 5.4 WireShark capture of websocket negotiation flow diagram
【参考文献】：
期刊论文
[1]“互联网+”背景下高校网络教学现状研究[J]. 田静. 软件导刊(教育技术). 2018(02)
[2]慕课背景下高等教育的生态格局[J]. 刘俊学. 现代大学教育. 2017(06)
[3]基于WebRTC的实时视音频通信研究综述[J]. 张向辉,黄佳庆,吴康恒,雷志斌. 计算机科学. 2015(02)
[4]基于动态反馈的一致性哈希负载均衡算法[J]. 胡丽聪,徐雅静,徐惠民. 微电子学与计算机. 2012(01)
硕士论文
[1]基于SIP协议的WebRTC信令研究与应用[D]. 陈立.中国科学院大学(中国科学院沈阳计算技术研究所) 2018
[2]流媒体服务器集群负载均衡策略的研究[D]. 王钊.西安邮电大学 2017
[3]基于WebRTC技术的融合通信前端系统的设计与实现[D]. 缪红娣.中国科学院大学(中国科学院沈阳计算技术研究所) 2017
[4]基于RTMP的在线互动视频教育云平台的设计与实现[D]. 张丁.湖北工业大学 2017
[5]基于遗传算法的Web服务器集群负载均衡的研究[D]. 魏雪.浙江理工大学 2017
[6]基于WebRTC的即时通信视频系统的设计与实现[D]. 李宇轩.北京交通大学 2016
[7]融合通信消息引擎的设计与实现[D]. 耿云飞.中国科学院研究生院(沈阳计算技术研究所) 2016
[8]基于服务器集群的负载均衡策略的研究[D]. 高田.天津理工大学 2016
[9]基于STUN协议的NAT穿越技术研究[D]. 邱耀群.宁波大学 2015
本文编号：2995015
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院沈阳计算技术研究所)辽宁省
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
WebRTC浏览器兼容性图
Kurento 媒体服务器 Ubuntu 16.04 192.168.139.119:8888信令（应用）服务器 Centos 7.1 192.168.139.218:443MQTT 服务器 Centos 6.4 192.168.139.33:1833STUN/TURN 服务器 Centos 7.1 192.168.139.4:3478文件服务器 Centos 6.4 192.168.139.21:4435.2 系统业务功能测试5.2.1 登录验证模块测试登录验证模块为用户提供两种登录方式：直接输入用户名密码登录和扫描二维码登录，用户可以根据需求选择合适的登录方式登录系统，登录界面如图 5.2所示。在客户端登录的情况下，用户可以直接扫描左侧的二维码进入系统，从技术上说二维码中存储的是一个带有随机串（在本系统中是 8 位随机数字和字母）的网址，例如图 5.2 中扫描结果为 https://192.168.139.218/edusys/login/8Gd3fAmz。
图 5.3 建立 WebSocket 连接流程图（通过谷歌开发者工具捕获）Figure 5.3 Chrome devtools capture of websocket negotiation flow diagram为了保证数据安全，系统采用 https 协议对传输的数据、控制信令和实时流进行加密。因此通过 WireShark 捕获的建立 wss 连接的报文是加密的，无取任何有效数据，如图 5.4 所示。图 5.4 建立 WebSocket 连接流程图（通过 Wireshark 捕获）Figure 5.4 WireShark capture of websocket negotiation flow diagram
【参考文献】：
期刊论文
[1]“互联网+”背景下高校网络教学现状研究[J]. 田静. 软件导刊(教育技术). 2018(02)
[2]慕课背景下高等教育的生态格局[J]. 刘俊学. 现代大学教育. 2017(06)
[3]基于WebRTC的实时视音频通信研究综述[J]. 张向辉,黄佳庆,吴康恒,雷志斌. 计算机科学. 2015(02)
[4]基于动态反馈的一致性哈希负载均衡算法[J]. 胡丽聪,徐雅静,徐惠民. 微电子学与计算机. 2012(01)
硕士论文
[1]基于SIP协议的WebRTC信令研究与应用[D]. 陈立.中国科学院大学(中国科学院沈阳计算技术研究所) 2018
[2]流媒体服务器集群负载均衡策略的研究[D]. 王钊.西安邮电大学 2017
[3]基于WebRTC技术的融合通信前端系统的设计与实现[D]. 缪红娣.中国科学院大学(中国科学院沈阳计算技术研究所) 2017
[4]基于RTMP的在线互动视频教育云平台的设计与实现[D]. 张丁.湖北工业大学 2017
[5]基于遗传算法的Web服务器集群负载均衡的研究[D]. 魏雪.浙江理工大学 2017
[6]基于WebRTC的即时通信视频系统的设计与实现[D]. 李宇轩.北京交通大学 2016
[7]融合通信消息引擎的设计与实现[D]. 耿云飞.中国科学院研究生院(沈阳计算技术研究所) 2016
[8]基于服务器集群的负载均衡策略的研究[D]. 高田.天津理工大学 2016
[9]基于STUN协议的NAT穿越技术研究[D]. 邱耀群.宁波大学 2015
本文编号：2995015
本文链接：https://www.wllwen.com/guanlilunwen/ydhl/2995015.html
