基于云架构的同步互动课堂监管平台的研究与设计
发布时间：2022-01-05 21:46
近年来,同步互动课堂模式的出现,打破了教育发达地区和教育落后地区之间的地理隔阂,通过网络技术实现了异地教室同步教学,让偏远地区的孩子享受到优质的教育资源,有力地缓解了基础教育发展不均衡的问题。随着同步互动课堂模式的普及和规模的扩大,教育主管部门对同步互动课堂的教学监管和督导的需求也日益增加。另外,传统的同步互动课堂系统在实际应用中也存在着MCU（Multi-point Control Unit,多点控制单元）扩容困难、设备利用率低、系统可靠性低、稳定性差等问题。因此,结合实际情况深入研究和解决同步互动课堂在应用中遇到的问题,为教育部门提供高质量的管理服务和推动同步课堂的发展具有现实的意义。云计算技术具有计算能力强、规模大和伸缩性强等特点,可以充分利用现有的硬件设备为用户提供可靠高效的服务。因此,本课题将同步互动课堂系统部署在云平台之上,利用虚拟化技术,将网络中分布的MCU、存储等基础设施资源池化,构建了一种分布式MCU资源池的私有云同步互动课堂系统,对资源进行自动化管理,并使用Agent技术动态获取MCU负载参数,实现MCU的负载均衡调度。同步课堂系统云平台实现同步互动课堂云平台Saa...
【文章来源】：南昌大学江西省 211工程院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１同步互动课堂系统组成??
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?第２章同步互动课堂技术概述???．乙，?／；＿丨????＾３?圓?ｆｒ＾??＿ｖ．國?ｍｍ＿??—ＳＩ?１＾？?丨證鑛ｓ??图２．３?ＭＣＵ两级级联结构??ＭＣＵ多级级联，在两级级联的基础上增加一级或多级，形成三级级联、四??级级联、五级级联结构等，在应用中，常常使用ＭＣＵ三级级联结构，即在从??ＭＣＵ上连接一个或多个ＭＣＵ。在ＭＣＵ三级级联中，分为三级，一级ＭＣＵ为??主ＭＣＵ，二级ＭＣＵ为一级ＭＣＵ的从ＭＣＵ，三级ＭＣＵ为二级ＭＣＵ的从??ＭＣＵ，位于下级的ＭＣＵ受控于上级ＭＣＵ。结合同步互动课堂的实际应用，设??计ＭＣＵ三级级联结构。如图２．４所示，省级ＭＣＵ为一级节点，也是整个系统??的根节点，所属区域内各市级ＭＣＵ为二级节点，处在整个系统的第二层，市级??和所属区域内区县级的课堂终端均由其上一级市级ＭＣＵ统一管理。??ＭＣＵ级联方式有效的扩大了用户规模，而且每一个ＭＣＵ只需负责它所在??区域的用户的接入和音频、视频的处理，减轻了各级ＭＣＵ设备的负荷。从理论??上说，随着参与用户的不断增加，ＭＣＵ级联结构允许接入的用户数可以无限增??大，但在实际应用中，经过多次编解码处理、网络传输会造成时延增多，影响视??频质量。除此之外，在级联中，上级ＭＣＵ的配置会影响其下级联结点，若一个??二级ＭＣＵ出现故障，虽然保障了二级相应终端的正常连接，但是下联结点却会??受到影响，出现不能连接的情况。??１２??
【参考文献】：
期刊论文
[1]视频会议技术在远程教学系统中的应用与发展[J]. 刘硕. 信息与电脑(理论版). 2019(12)
[2]远程教育多样化资源管理系统的设计与实现[J]. 彭佳扬,宋虹,林丹丹,宋斌. 数字技术与应用. 2019(02)
[3]共享教学资源 促进教育均衡——基于“互联网+”环境下的远程同步互动课堂[J]. 杨志现. 福建教育学院学报. 2017(06)
[4]云环境下流量自适应的多权值MCU负载均衡调度[J]. 章慧滔,徐苏. 南昌大学学报(理科版). 2017(03)
[5]基于多策略的私有云资源弹性调度方法[J]. 戴炳荣,李超,旷志光,宋俊典. 计算机应用. 2017(S1)
[6]一种基于负载均衡的云资源调度方法[J]. 陈斌,甘茂林,李娟. 计算机技术与发展. 2017(06)
[7]视频互动同步课堂教学模式研究[J]. 汪学均. 中国电化教育. 2017(04)
[8]关于云资源负载均衡的任务调度优化管理[J]. 聂清彬. 计算机工程与设计. 2017(01)
[9]“同频互动课堂”——教育体制下的“高速公路”[J]. 马南南,白继海. 办公自动化. 2017(02)
[10]国家信息化发展战略纲要[J]. 科技创新与生产力. 2017(01)
硕士论文
[1]智慧井盖系统监管平台软件的设计与实现[D]. 沈忠新.重庆邮电大学 2019
[2]基于SSM框架的短信接入系统的设计与实现[D]. 姚浩宇.华中科技大学 2018
[3]基于云平台的视频会议系统的架构及MCU调度算法的研究[D]. 章慧滔.南昌大学 2018
[4]视频会议云平台若干关键技术研究与实现[D]. 陈善富.浙江大学 2016
[5]多媒体会议系统负载均衡机制的研究[D]. 张韵都.北京邮电大学 2014
[6]视频会议透明级联的设计与实现[D]. 龙艳.西安电子科技大学 2007
[7]远程教育中MCU的设计与实现[D]. 梁润秋.西安电子科技大学 2004
本文编号：3571135
【文章来源】：南昌大学江西省 211工程院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１同步互动课堂系统组成??
￣￣ｉ—＂？??；控?ｒｍｍ?＾?；??用户接口?一卜蒙?酬控＿Ｑ．９３１???—■ｒ—??Ｉ?元????＼??：?ＲＡＳ?控飢?２２§???—＾＾???？??１??＊??????￥?Ｉ?ｉ．ｕｎ－１?ｎ?ＵＵＩ．Ｕ１．?ｒ－ｖ．ｉｒ．Ｔｉ?ｖｊｎ?ｉ?ｉｔ?．１．ｎｕｒ．ｊｉｉ．?ｉ．ｌＭｊｌｗ．ｒ．ｒｉｒ．．ｕｕｕ－．７??４?？—?－?－ｉｎ?■??????ｎ?ｉｎｒｉｔｎｉｎｉｉｉ－ｎｉｉｍｍｉ?＊??图２．２终端结构??２．２．３传输网络??通信传输网络是传输音频、视频、数据等信息的传输介质的总称，有卫星、??微波、光纤、电缆等，在传输方式上可以有多种选择，例如异步传输模式ＡＴＭ、??综合业务数字网ＩＳＤＮ、公共交换电话网ＰＳＴＮ、数字数据网ＤＤＮ、ＴＣＰ／ＩＰ网络??（互联网、广域网、以太网）、帧中继ＦＲ等网络技术。近几年宽带网络的普及??使的ＩＰ网络在系统中的应用逐渐成为主流。??除了以上介绍的ＭＣＵ、视频终端和传输网络，同步课堂系统还包括了一些教??学辅助设备，为了让两个或几个远距离的教室里的师生像处在一个教室里上课，??提高同步教学的真实感。??１０??
?第２章同步互动课堂技术概述???．乙，?／；＿丨????＾３?圓?ｆｒ＾??＿ｖ．國?ｍｍ＿??—ＳＩ?１＾？?丨證鑛ｓ??图２．３?ＭＣＵ两级级联结构??ＭＣＵ多级级联，在两级级联的基础上增加一级或多级，形成三级级联、四??级级联、五级级联结构等，在应用中，常常使用ＭＣＵ三级级联结构，即在从??ＭＣＵ上连接一个或多个ＭＣＵ。在ＭＣＵ三级级联中，分为三级，一级ＭＣＵ为??主ＭＣＵ，二级ＭＣＵ为一级ＭＣＵ的从ＭＣＵ，三级ＭＣＵ为二级ＭＣＵ的从??ＭＣＵ，位于下级的ＭＣＵ受控于上级ＭＣＵ。结合同步互动课堂的实际应用，设??计ＭＣＵ三级级联结构。如图２．４所示，省级ＭＣＵ为一级节点，也是整个系统??的根节点，所属区域内各市级ＭＣＵ为二级节点，处在整个系统的第二层，市级??和所属区域内区县级的课堂终端均由其上一级市级ＭＣＵ统一管理。??ＭＣＵ级联方式有效的扩大了用户规模，而且每一个ＭＣＵ只需负责它所在??区域的用户的接入和音频、视频的处理，减轻了各级ＭＣＵ设备的负荷。从理论??上说，随着参与用户的不断增加，ＭＣＵ级联结构允许接入的用户数可以无限增??大，但在实际应用中，经过多次编解码处理、网络传输会造成时延增多，影响视??频质量。除此之外，在级联中，上级ＭＣＵ的配置会影响其下级联结点，若一个??二级ＭＣＵ出现故障，虽然保障了二级相应终端的正常连接，但是下联结点却会??受到影响，出现不能连接的情况。??１２??
【参考文献】：
期刊论文
[1]视频会议技术在远程教学系统中的应用与发展[J]. 刘硕. 信息与电脑(理论版). 2019(12)
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[3]共享教学资源 促进教育均衡——基于“互联网+”环境下的远程同步互动课堂[J]. 杨志现. 福建教育学院学报. 2017(06)
[4]云环境下流量自适应的多权值MCU负载均衡调度[J]. 章慧滔,徐苏. 南昌大学学报(理科版). 2017(03)
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[6]一种基于负载均衡的云资源调度方法[J]. 陈斌,甘茂林,李娟. 计算机技术与发展. 2017(06)
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[8]关于云资源负载均衡的任务调度优化管理[J]. 聂清彬. 计算机工程与设计. 2017(01)
[9]“同频互动课堂”——教育体制下的“高速公路”[J]. 马南南,白继海. 办公自动化. 2017(02)
[10]国家信息化发展战略纲要[J]. 科技创新与生产力. 2017(01)
硕士论文
[1]智慧井盖系统监管平台软件的设计与实现[D]. 沈忠新.重庆邮电大学 2019
[2]基于SSM框架的短信接入系统的设计与实现[D]. 姚浩宇.华中科技大学 2018
[3]基于云平台的视频会议系统的架构及MCU调度算法的研究[D]. 章慧滔.南昌大学 2018
[4]视频会议云平台若干关键技术研究与实现[D]. 陈善富.浙江大学 2016
[5]多媒体会议系统负载均衡机制的研究[D]. 张韵都.北京邮电大学 2014
[6]视频会议透明级联的设计与实现[D]. 龙艳.西安电子科技大学 2007
[7]远程教育中MCU的设计与实现[D]. 梁润秋.西安电子科技大学 2004
本文编号：3571135
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